89028

Проектирование гидрогеологической скважины на месторождении Белоусовка глубиной 120 м

Дипломная

География, геология и геодезия

Настоящий проект предусматривает проводку гидрогеологической скважины на месторождении Белоусовка. Приведены гидрогеологическая характеристика месторождения и разработанная конструкция скважины. В разделе проект буровых работ составлена конструкция скважины выбраны параметры режима бурения технологические инструменты.

Русский

2015-05-07

13.02 MB

4 чел.

АННОТАЦИЯ

Ключевые слова: скважина, долото, гидрогеологический разрез, конструкция скважины,  гидрогеология, технико – экономические показатели бурения, водоподъемное оборудование, обсадная колонна, режим бурения, буровая установка.

Настоящий проект предусматривает проводку гидрогеологической скважины на месторождении Белоусовка.

Приведены гидрогеологическая характеристика месторождения и разработанная конструкция скважины.

В разделе проект буровых работ составлена конструкция скважины, выбраны параметры режима бурения, технологические инструменты.

Рассчитана сметная стоимость проектируемой скважины, а также рассмотрены вопросы охраны окружающей среды и ТБ.

АҢДАТПА

Негізгі сөздер: бұрғылау жұмыстары, ұңғыма, қашау, гидрогеологиялық қима, ұңғыма конструкциясы, гидрогеология,  бұрғылаудың техникалық-экономикалық көрсеткіштері, су көтеру аспаптары, шегендеуші тізбек, бұрғылау режимі, бұрғылау қондырғысы.

Дипломдық жоба Белоусовка кен орнында гидрогелогиялық ұңғыманы жүргізуды қарастырады. Кен орнының гидрогелогиялық сипаттамасы келтірілген және ұңғы конструкциясы жобаланған.

Техника - технологиялық бөлімінде ұңғыларды бұрғылау тәсілі, қондырғының түрі, бұрғылау технологиясы, тексеру есептері келтірілген.

Экономика бөлімінде барлық ГБЖ сметасы есептелген.

Еңбекті қорғау бөлімінде ҚТ және ГБЖ сәйкес шаралары құрастырылған.

Annotation

Key words: well, drilling, cable drilling, water drilling, casing string, casing program, drilling bit, drilling practices, drilling unit, water lift, water bed, static level, dynamic level, water bed stimulation, electric shock for bed stimulation, economic indices of drilling.

This project provides for building water supply well at Belousovka field. In the project hydro geological characteristics of the area are stated, as well as the indices of the projected well performance (water output, dynamic level). The cable drilling mode is assigned, casing program made up, drilling practices calculated, technological tools selected. The cable drilling unit is chosen in accordance with the projected well depth and diameter of its receiving part. Correctness of the chosen technology is corroborated by all the required ratings. The research part of the project is devoted to utilizing electrical shocks for water bed stimulation. The well building costs are assessed, safety regulations stated.  


СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 Географо-экономическая характеристика  района

1.1 Физико-географические сведения. Местоположение.................................

1.2 Географо – экономические данные....................................................................

2 ГЕОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ УЧАСТКА

 РАБОТ 

2.1 Геологическое строение участка...............................................................   

2.2  Тектоника....................……………………………………………………….

2.3 Гидрогеологическая характеристика участка.........……….…………………       

3 ТЕХНИКО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование способа и вида бурения..........………………………………….

3.2 Разработка конструкции скважины..........................................................

3.3 Водоприемная часть скважины.........................................................................

3.4   Водоподъемное оборудование.........................................................................

3.5  Число обсадных колонн и глубина их спуска.................................................

3.6  Выбор начального диаметра бурения .............................................................

3.7  Выбор эксплуатационной колонны и долот для бурения..............................

3.8  Выбор глубины скважины.................................................................................

3.9 Выбор буровой установки..................................................................................

3.10 Выбор состава бурового снаряда и породоразрушающего 

      инструмента...........................................................................................

3.11  Выбор вспомогательного оборудования и  инструмента.............................

3.12 Выбор промывочной жидкости .....................................................................

3.13 Расчет  цементации..........................................................................................

3.14 Технологический режим бурения...................................................................

3.15  Освоение скважины.........................................................................................

3.16  Монтаж водоподъемника................................................................................

3.17  Автоматизация  работы водоподъёмника......................................................

3.18 Проверочные расчеты.......................................................................................

4 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Освоение водоносных пластов.................................................................

5 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Охрана труда...........................................................................................

5.2 Охрана окружающей среды......................................................................

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Организационные условия производства работ ..............................................

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ  ………………………………………………………..


Введение

 Гидрогеологические исследования при поиске и разведке подземных вод  в Павлодарской области имеют огромное значение для возросшей потребности в расширении водоснабжения населенных пунктов. Данным проектом предусматривается бурение разведочных скважин    для выявления месторождений подземных вод с целью водоснабжения населённого пункта Белоусовка Успенского  района.  

  Скважины, вскрывающие пласты, содержащие подземные воды, имеют много преимуществ перед другими водозаборными сооружениями, и в связи с этим бурение их носит массовый характер.

Для добычи подземной воды бурят одиночные скважины или группы скважин. Поэтому все водозаборы подземных вод подразделяются на групповые и одиночные.

Необходимо отметить, что ранее проводились поисковые работы     с целью водоснабжения населённого  пункта п. Белоусовка.

Водоснабжение указанного населённого пункта осуществлялось за счёт глубоких артезианских скважин, пробуренных в 1970-80х годах, на покурский водоносный горизонт нерасчленённого верхнего и нижнего мела. В связи с постепенным выходом из строя глубоких скважин водоснабжение их переводилось на эксплуатацию колодцев, воды которых и по количеству, и по качеству, не соответствовали современным требованиям.


         
1 Географо-экономическая характеристика работ

  1.  Физико-географические сведения. Местоположение

Город Павлодар  - административный центр Павлодарской области Республики Казахстан, крупный промышленный и культурный центр, железнодорожной станции, узел магистральных автомобильных дорог, речной порт, организующий центр Павлодар—Экибастузского территориально-промышленного  комплекса.

Населённый пункт -  Белоусовка Успенского района расположен  на  северо-востоке  Павлодарской области,  на  правобережье   р.  Иртыш (рис. 1).

Рельеф

Рельеф района обусловлен расположением его в окраинной  части     Западно – Сибирской низменности и представляет собой расчлененную равину, полого наклонную на север и северо-восток, и долине р. Иртыша. Общее понижение поверхности равнины прослеживается с юга на север и северо-восток с изменением абсолютных отметок от 150 до 90 м. Долина      р. Иртыша, представленная поймой и тремя надпойменными террасами, протягивается с юго-востока на северо-запад.

На левобережье выделяют три надпойменные террасы, на правобережье  две.

Поверхность террас выровнена абсолютные отметки 120-105м. Более расчленена поверхность поймы,  пересеченная многочисленными озерами, старицами, протоками абсолютные отметки 90-98м.

Гидросеть

Гидрографическая сеть представлена рекой Иртыш и озерами. Река Иртыш пересекает район с юго-востока на северо-запад. Средний годовой  расход Иртыша в г. Павлодаре равен 900м3/с.  В зависимости от водности года средний годовой  расход изменяется от 1300 до 490м3/с. На гидрологический режим реки резко влияет сброс воды Бухтарминской и Усть-Каменогорской ГЭС. Ширина русла реки 0,2-1,0км. Глубина в межень 3-4м. Средние скорости течения воды 0,6-1,3м/с. Абсолютные отметки меженного уровня уменьшается с юго-востока на северо-запад от 86 до 102м.  

Аналогично изменяется уклон реки от 0,11-0,15 до 0,06-0,08.Вода в р. Иртыше пресная с минерализацией 0,1-0,2 гидрокарбонатного кальциевого состава.

Климат

Климат Павлодарского Прииртышья характеризуется резкой континентальностью, аридностью и недостаточным увлажнением. Летом климат формируется под влиянием южных циклонов приходящих из Южно-Казахстанских и Среднеазиатских пустынь, а зимой – охлажденных масс северных антициклонов, поступающих с севера Западно-Сибирской низменности.

Осадки в описываемом районе выпадают в малом количестве, неравномерно по площади  и по сезонам года. Характерно, что в теплый период года выпадает до 80%  годовой суммы осадков. Летом осадки обычно ливневые и расходуется на увлажнение почвы, а затем на испарение и транспирацию.

Высота снежного покрова составляет 20-30см. К началу весеннего снеготаяния зоны воды в снеге составляет 40-70мм. Благодаря сильным и постоянно дующим ветрам снег переносится с выровненных поверхностей в пойму р. Иртыша, которая пересечена многочисленными старицами и протоками и покрыта кустарником, что способствует задержанию и накоплению снега. Запасы воды здесь в 1,5-2 раза больше, чем на остальной территории.

Температура воздуха в году изменяется от -40-470 зимой, до +35 +420 летом. Средняя годовая температура за многолетие увеличивается с севера района на юг от +0,7 до +2,3 -+3,2. Продолжительность теплого периода составляет 190 дней.

Ветер является весьма характерной чертой местного климата. Преобладающее направление ветра юго-западное, средняя скорость 4,5м/с, максимальная 15- 25м/с, что вызывает ветровую эрозию почв.

Испарение в несколько раз превышает годовую сумму осадков.

Среднее многолетнее испарение с водной поверхности (испаряемость) за период апрель-октябрь уменьшается с юга от 792мм на север до 705мм и северо-восток до 750-700мм. Испарение с почвы составляет за год 250-300мм.  Как видно, величина годового испарения с почвы превышает сумму осадков, что отрицательно сказывается на инфильтрации, которая составляет 13-25,7мм.   

Растительность

Значительные площади территорий  распаханы. Степная растительность отличается небольшим  участками вокруг понижении и из окраинах населенных пунктов. Небольшие лиственные леса из ивы и тополя имеются лишь в пойме Иртыша, высота деревьев 50 18.м,  толщина 0,15-0,40 см. Здесь же встречаются кустарники высотой 3-6 м, который по берегам реки Иртыш местами образуют густые заросли. Лесополосы высотой 1-7 м расположены, в основном, в правобережной части.

  1.  Географо – экономические данные

Население

Село Белоусовка  Успенского района  с населением более 400 человек. 

В селе       проживают много национальностей -  казахи, русские, немцы, украинцы и много других.  

Экономическое развитие.

В Павлодарской области развиты электроэнергетика, цветная металлургии, машиностроение, производство строительных материалов, химическая, нефтеперерабатывающая, пищевая и легкая промышленности. В районных центрах в основном развито сельское хозяйство и пищевая промышленность по переработки продуктов сельского хозяйства.

Транспортные условия района

Дорожная сеть в области хорошо развита.  Железная дорога Кулунда—Ерментау  электрофицирована  двухпутная.  Автострады имеют две полосы шириной 8 м каждая, покрытие – асфальт во все районные центры области.  Автомобильные дороги без покрытия  к населённым пунктам района к проселочные дороги во время снеготаяния и дождей труднопроходимы для автотранспорта.

 Обеспеченность участка работ энергией, топливом, стройматериалами

  Все населённые пункты районного центра электрифицированы. Дома жителей села отапливаются самостоятельно – углём,  который доставляется автотранспортом  из местной  месторождений Экибастуза. В  государственные  учреждения отопление централизованное из  местной  отопительной котельни. На участке работ отсутствует электроснабжения.

Все коэффициенты, которые будут использованы в проектно - сметной документации,  сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Коэффициенты, влияющие на сметную стоимость проектируемых работ

Наименование видов работ

Коэффициент индексации к нормам СУСН-69

За 2012 г.

По состоянию на 1.01.2014 г.

К ценам 2012 г.

Общий гр.З*4/500

1

2

4

5

1

Предполевое дешифрирование

1,392

15490

43,12

2

Проектирование, Обобщение фактического материала и изучение картографического материала

1,263

15277

38,59

Инженерно-геологическая съемка масштаба 1:200 000

1,392

15490

43,12

4

Поисковые маршруты, геоэкол.опробов..

1,322

18215

48,16

5

Гидрогеол.маршруты, стац.наблюдения

1,392

15490

43,12

6

Ударно-мех.бурение, сопутствующие работы, м/д, переезды ст.УГБ-50

1,48

19726

58,39

7

Механическое бурение самоходными станками УРБ-ЗАЗ, вспомогат. работы, м/д, переезды

1,727

24267

83,82

Проходка и крепление шурфов

1,599

20245

64,74


Продолжение таблицы 1

8.

Опытные работы, установка-извлечение фильтров

1,52

20068

61,01

9

Геофизические исследования в скв.

1,382

19460

53,79

10

Электроразведочные работы

1,313

18681

49,06

11

Магниторазведка

1,323

18065

47,80

12

Сейсморазведка

1,194

20866

49,83

13

Эколого-геохимическое и радиоэкологическое опробование

1,322

18215

48,16

14

Инженерно-геологическое опробование

1,263

18979

47,94

15

Топогеодезические работы

1,322

17746

46,92

16

Лабораторные работы

1,392

21799

60,69

17

Камеральные работы

1,263

15277

38,59

18

Транспортировка

1,52

22997

69,91

19

Рекультивация, оголовки скважин

1,638

20990

68,79

20

Строительство

1,638

22083

72,34

21

Обработка материалов на ЭВМ

1,234

17070

42,13

22

Устройство гидрометрических сооружений (торфоразведочные)

1,293

18335

47,41

23

Гидрологические наблюдения

1,293

15816

40,90


         
2  Геолого-гидрогеологическое строение участка работ  

2.1   Геологическое строение участка

Геологическое развитие района связано с многообразными направлениями различных складчатостей, сопровождающихся внедрениями интрузий.

В верхнепротерозойское время в геосинклинальных прогибах, вытянутых на сотни километров, отложились породы акдымской и ерементауской серий, сопровождающихся излияниями лав среднего и основного состава. В конце верхнего протерозоя проявилась мощная ерементауская фаза складчатости, когда были созданы Майкайн-Екибастузский и Алхамерген-Джиландинский антиклинории.

 В начале нижнего кембрия салаирского этапа развития антиклинории продолжали подниматься, а срединные прогибы в условиях трансгрессии моря служили областью аккумуляции.

 К началу мезозоя на исследуемой территории господствовали континентальные условия. Здесь происходило накопление пород киялинской свиты готерив-баррема и осадков покурской свиты.

 В конце мела начале палеогена происходит сокращение морского бассейна. Неогеновое время характеризуется сравнительно спокойной тектонической жизнью.

 Основные этапы геологического развития террасы в верхнечетвертичное  время связаны с оледенением Западной Сибири и Алтая. Начало среднечетвертичнего времени характеризуется оживлением тектонической деятельности Алтая, что вызвало широкий плоскостной размыв и накопление песчано-глинистых отложений.

Во второй половине верхнечетвертичнего времени заканчивается формирование первой надпойменной террасы р. Иртыша. Современная эпоха характеризуется продолжением развития долины р. Иртыша, эоловых и делювиальных процессов. Формируется современные озерные осадки. Аридность климата постепенно возрастает. При формировании долины р. Иртыша на различных ее участках проявилась неотектоника. В целом большая часть долины р. Иртыша формировалась в условиях медленного опускания поверхности.

Ниже приводится краткое описание комплексов образований от меловых до современных.

Меловая система (К)

Киялинская свита (К1-2 kls).

Киялинская свита осадки киялинской свиты выполняют наиболее углубленные участки фундамента. Свита сложена красноцветными, коричневыми песчаными глинами, полимиктовыми песками. Мощность отложений 100-150м.

Покурская свита (К2 pk)

  Покурская свита залегает непосредственно на отложениях киялинской свиты. Разрез свиты, представлен переслаиванием горизонтов полимиктовых разнозернистых песков и плотных жирных глин. Глубина залегания составляет 500-750м. Мощность отложений 200-350м.

   Кузнецовская свита (К1-2kz).

   Кузнецовская свита глубина залегания кровли изменяется от 450м на западе -  юго-западе до 700м на востоке района. Мощность отложений составляет 10-40м. Представлена, свита алевристыми глинами серыми , темно-серыми алевритистыми, мелкозернистыми глинистывми кварцевыми песчаников ,песков   с гнездами чешуйками рыб .

Ипатовская свита (К2 ip)

Ипатовская свита залегает на осадках кузнецовской свиты и вскрывается на глубине 500-650м. На юго-западе района отложения свиты выклиниваются, а на северо-востоке, востоке участка мощность их достигает 70м. Литологически они представлены кварцево-глауконитовыми песками с прослоями алевристых глин.

Славгородская свита (К2 sl)

Славгородская свита залегает на песках ипатовской свиты, а на юго-западе района на глинах кузнецовской свиты. Глубина залегания изменяется от 350- 600м. Мощность отложений составляет 45-100м. Представлена, свита серыми глинами с прослоями глауконитовых песчаников и алевритов.

 Ганькинская свита (К2 gn)

 Ганькинская свита залегает на отложениях славгородской свиты на глубине 300-500м. Сложена глинами серыми, алевритистыми известковистыми с прослоями глинистых алевролитов,иногда мергелей и песчаников Мощность отложений  50-100м.  

  Палеогеновая система (Р).

  Люлинворская свита (P2 ll)

 Люлинворская свита залегает на отложениях верхнего мела на глубине 200-400м. Мощность 30-90м. Литологически свита, представлена опоковидными глинами и опоками с маломощными прослоями песков.

Чеганская свита (P2-3 cg)

Чеганская свита согласно залегает на осадках люлинворской свиты на глубине 150-250м, мощность  90-150м. Свита сложена алевритовыми глинами с прослоями тонкозернистого песка.

Атлымская свита (P3 at)

Атлымская свита залегает на чаганской свиты на глубине 125-200м. Мощность отложений составляет 20-60м. Разрез свиты, представлен переслаиванием кварцевых, полевошпатовых песков и каолиновых глин.

Новомихайловская свита (P3 nm)

Новомихайловская свита залегает на отложениях атлымской свиты. Глубина залегания 75-150м, мощность 30-70м. Литологически свита представлена глинами, алевритами и кварцево-полевошпатовыми песками.

Чаграйская свита (P3 cgr)

Чаграйская свита залегает на отложениях новомихайловской свиты на глубине 20-40м. Свита представлена алевритовыми и мелкозернистыми песками.

Неогеновая система (N).

Калкаманская свита (N1 klk)

Калкаманская свита согласно залегает на отложениях палеогена на глубине 15-60м. Мощность отложений 5-40м. Для правобережья описываемого района характерны большие мощности (30-40м), а левого берега небольшие мощности калкаманской свиты (5-7м). Литологически отложения представлены зелеными, зелено-серыми, реже серыми глинами с известковистыми конкрециями, пятнами ожелезнения.

Павлодарская свита (N1-2 pv)

Павлодарская свита залегает на глубине 10-15м под четвертичными отложениями долины р. Иртыша, а на юго-западе и северо-востоке района выходят на поверхность. Отложения свиты, представлены красно-бурыми, коричнево-серыми, зелено-серыми глинами и полимиктовыми песками. Причем горизонты песков прослеживаются только на правом берегу        р. Иртыша, а для левобережья характерно подавляющее преобладание глинистых фации.

 Четвертичная система  (Q).

 Четвертичные отложения, залегающие на отложениях неогена с резким размывом, имеют широкое распространение в описываемом районе.

  Качирская свита (QI-II kcr)

  Распространена на отдельном участке в эрозионном углублении неогенового ложа. Представлена она иловатыми глинами с прослойками слюдистого песка, ила. Мощность отложений достигает 15м.

  Сладководская свита (laQII-III sld).

 Озерно-аллювиальные отложения сладковдской чановской свиты, встречены на юго-западе района. Литологически свита, представлена сугликами с линзами и прослоями мелкозернистых песков. Мощность отложения достигает 10-15м.

 Чановская свита (QII cn).

 Аллювиальные отложения чановской свиты, распространены в северо-восточной части района. Представлена, свита мелко-тонкозернистыми глинистыми песками и прослоями супесей, суглинков и глин. Мощность отложений достигает 15м.

  Аллювиальные отложения третьей надпойменной террасы р. Иртыша (a3QII-III).

Третья надпойменная терраса распространена на левом берегу р. Иртыша полосой шириной от 2 до 30км. Отложения представлены крупно- разнозернистыми песками с примесью гравийно-галечных отложений, супесями, суглинками. Мощность 10-15м.

 Аллювиальные отложения второй надпойменной

террасы  р. Иртыша (a2QIII).

Аллювиальные отложения второй террасы распространены по обоим берегам р. Иртыша полосами шириной от 2 до 20км. Литологически терраса представлена разнозернистыми песками, переходящими к подошве в гравийно-галечные отложения. Мощность отложения составляет 10-15

 Аллювиальные отложения первой надпойменной

 террасы р. Иртыша (a1QIII).

 Аллювиальные отложения первой террасы распространяются прерывистыми полосами шириной 1-5км по обоим берегам реки. Представлены отложения разнозернистыми песками с прослоями суглинков, глин, песчано-гравийными отложениями. Мощность их составляет 10-15м.

  Аллювиальные отложения пойменной террасы (аQIV)

  Отложения представлены разнозернистыми песками, супесями, суглинками, глинами, песками с примесью гравия и гальки. Мощность составляет 10-20м.

 Современные аллювиальные отложения (lQIV).

Озерные и хемогенные отложения низких озерных террас сложены продуктами переотложения окружающих пород. Представлены озерные террасы суглинками, супесями, иловатыми глинами, илами. Мощность 4-8м.

2.2   Тектоника

Описываемая территория расположена в пределах южной части Западно-Сибирской низменности, в структурном  отношении приурочена к западному крылу Прииртышской впадины.

В тектоническом строении района принимают участие 2 структурных этажа. Породы складчатого фундамента слагают нижний этаж, почти горизонтально залегающие отложения платформенного чехла образуют структурный  верхний этаж.

Строение фундамента обусловлено положением района в зоне сопряжения Северо-Казахстанской (левобережье Иртыша) и Обь-Зайсанской (правобережье) геосинклинальных областей. При этом на левобережье реки Иртыша развиты в основном каледониды, а на правобережье – герциниды, граница между которыми проводится вблизи современной долины Иртыша.

Развитие складчатых структур фундамента отразилось на тектонической жизни мезозой-кайнозоя.                           

Как правило, выступам фундамента соответствуют положительные формы структур платформенного чехла, а прогибам  отрицательные.

Казахское нагорье, ступе необразно погружаясь под чехол осадков мезо-кайнозоя, образует Приказахстанскую моноклиналь которая в центральной части Павлодарского Прииртышья переходит в Прииртышскую впадину-структуру первого порядка.

 В тектоническом строении Прииртышской впадины участвуют прогибы поднятия и валы.

2.3   Гидрогеологическая характеристика участка

Район работ расположен в юго-восточной части Иртышского артезианского бассейна, прилегающей к Казахскому мелкосопочнику, и характеризуется разнообразием физико-географических, геоморфологических и геолого-структурных особенностей, что в свою очередь предопределяет и гидрогеологические условия.

По данным гидрогеологической съемки масштаба 1:200 000  в пределах описываемого района подземные воды встречаются в четвертичных, неогеновых, палеогеновых, меловых отложениях.

На территории района выделяют водоупорные породы с прослоями песка миоценовых отложений, верхнеэоценовые и нижнеолигоценовые отложения чаганской свиты и верхнемеловые отложения, представлены преимущественно глинами.

Водоносный горизонт верхнеплиоценовых аллювиальных отложений кулундинской свиты (N2kln). Водовмещающие породы представлены разнозернистыми песками с гравием и галькой в подошве, мощность горизонта 0,6-21,0 м. Подземные воды безнапорные либо обладают незначительным местным напором. Глубина залегания вод 2,2-5,4 м. По качеству воды пресные с минерализацией 0,2-1,0 г/л. Водообильность пород высокая. Дебиты скважин изменяются от 0,1 до 18,  л/с при понижении на 0,8-11 м. Коэффициент фильтрации 10-30 м/сут. Подземные воды используются для хозяйственно питьевого водоснабжения.

Водоносный горизонт, местами воды спорадического распространения верхнеплиоценовых - нижнеплиоценовых отложений павлодарской свиты (N1-2pv). Водовмещающие породы представлены разнозернистыми песками, супесями, залегающими в виде линз, прослоев и горизонтов среди глин.

Мощность горизонта от 2-3 до 70 м. Качество подземных вод закономерно ухудшается с погружением водовмещающих пород. Подземные воды от пресных до умеренно-солоноватых с минерализацией 0,2-3,1 г/л. Дебиты скважин изменяются от 0,01 до 8,0 л/с при понижениях на 1-30 м. Подземные воды используются для водоснабжения.

Подземные воды нижне-среднемиоценовых отложений таволжанской (калкаманской) свиты (N1tv). Водовмещающими породами являются прослои и линзы песков, алевролитов, мощностью 0,5-6,0 м. среди глин. Вода обладает напором 3-18 м. Водообильность пород неодинаковая по всей области, дебиты скважин 0,01-8,0 л/с при понижении на 5,8-11 м.  По качеству воды от пресных до слабосоленых с величиной общей  минерализации 1,0-33 г/л. Большого практического применения подземные воды имеют только в северо-восточной части района работ.

Водоносный комплекс средне-верхнеолигоценовых отложений некрасовской серии (Р3nk). В данный комплекс объединены подземные воды атлымской , новомихайловской и чаграйской свит, приуроченные к прослоям и горизонтам песчано-глинистых отложений мощностью от 2-3 до 90-120 м. На юго-западе воды имеют свободную поверхность, а по мере погружения становятся напорными. Водообильность пород разнообразная, дебиты скважин изменяются от 0,01 до 14,7 л/с при понижениях уровня на 0,4-5,0 м.  По качеству воды от пресных до солоноватых с величиной преобладающей минерализации  1-5 г/л. Подземные воды спорадического распространения верхнеэоценовых-нижнеолигоценовых отложений чеганской свиты (P2-3cg).  Обводнены линзы и прослои песков, алевролитов мощностью 2-10 м., залегающих среди глин. Подземные воды напорные, величина напора достигает 50-250 м. Водообильность пород незначительна, дебиты скважин 0,1-0,6 л/с при понижении уровня на 0,4-2,4 м. По качеству воды от пресных до солоноватых с минерализацией 1-9 г/л.

Водоносный горизонт верхнемеловых отложений ипатовской свиты (К2ip). В Павлодарском Прииртышье горизонт имеет широкое распространение. Воды приурочены к толще песков мощностью 50-123 м. Глубина залегания кровли от 5-10 м до 600-840 м. Напор подземных вод достигает 700 м и более.  Обводненность песков высокая. Дебиты скважин изменяются от 3-5 л/с до 40-65 л/с при понижении уровня на 10-65 м. Коэффициент фильтрации 10 м/сут. Водопроводимость достигает 400-700 м2/сут.  По качеству воды от пресных до солоноватых с минерализацией 0,5-5,9 г/л.


          
3   Технико-технологическая часть

 3.1. Обоснование способа и вида бурения

Буровые скважины по целевому назначению подразделяются на семь типов (табл. 3.1).

Таблица 3.1  – Типы скважин

Номер типа

Тип скважины

Виды исследований и работ

1

2

3

1

Поисково-картировочные

Поисково-съёмочные работы, картирование в мелких масштабах

2

Разведочные

Предварительная разведка подземных вод

3

Разведочно-эксплуатационные

Детальная и эксплуатационная разведка подземных вод

4

Эксплуатационные

Водоснабжение

5

Водопонизительные (дренажные)

Понижение уровня подземных вод при строительстве, разработке полезных на сельскохозяйственных работах

6

Наблюдательные

Разведка подземных вод, многолетние режимные наблюдения

7

Нагнетательные

Захоронение промышленных стоков

В нашем проекте проектируемая скважина относится второму типу - разведочной скважине. Проводится предварительная разведка подземных вод для водоснабжения населенного пункта Белоусовка.

В настоящее время основным способом бурения скважин является вращательное бурение с прямой промывкой. На долю способа приходится около 90% всех объёмов бурения.

В числе факторов, оказывающих влияние на оценку эффективности различных способов бурения, приняты: целевое назначение скважин; гидрогеологическая характеристика водоносного пласта; глубина скважины; диаметр скважины; технологическая сложность бурения; эффективность последующих работ по освоению пласта; трудоёмкость производства работ и металлоёмкость скважин; транспортабельность оборудования; наличие унифицированного оборудования и инструмента; сложность организационных условий; коммерческая скорость бурения; стоимость 1 м. бурения; стоимость 1м3/ч удельного дебита поднятой воды.

Для бурения и опробования разведочных скважин, выбираю вращательное бурение с прямой промывкой. Для данного проекта такой способ бурения является самым эффективным, экономичным и обеспечивает высокую производительность буровых работ.

Рисунок 3.1- Геологический разрез скважины

В проектируемой скважине мощность горизонта 30 м. Качество подземных вод закономерно ухудшается с погружением водовмещающих пород. Дебит скважин 11,0 м3/ч при понижениях на 1-30 м. Коэффициент фильтрации 10 м/сут. Подземные воды используются для водоснабжения.


3.2 Разработка конструкции скважины

Факторами, определяющими конструкцию скважины, являются:

- Диаметр и длина водоприемной части

- Диаметр погружного насоса и глубина его спуска

- Наличие в разрезе неустойчивых и проницаемых пород

- Глубина скважины

3.3 Водоприемная часть скважины

Таблица 3.2 - Рекомендации по выбору типа водоприемной части

Водоносные породы

Размер зерна,

d50*, мм

Фильтр

Толщина покрытия, м

Пески мелкозернистые **

0.2

Дырчатый каркас   с   покрытием из сетки галунного плетения

0.01

Пески среднезернистые

0.4

Дырчатый  каркас  с  покрытием  из сетки квадратного плетения

0.01

Пески крупнозернистые

0.9

Дырчатый  каркас  с   покрытием  из сетки квадратного плетения

0.01

Гравий

3.00

Дырчатый каркас с проволочным покрытием

0.015

Галечник, неустойчивые трещиноватые скальные породы

Дырчатый каркас

Устойчивые трещиноватые породы

Бесфильтровая  цилиндрическая  водоприемная часть

   

Примечания:

  •  *Средний размер зерна

** В песчаных водоносных горизонтах при дебитах более 30 м3/ч, и возможности бурения достаточно большим диаметром   следует предусмотреть гравийную обсыпку. Толщина обсыпки 0.2 м.

Выбрав тип водоприемной части, рассчитывают ее длину и диаметр.

В случае, если мощность водоносного горизонта    m < 10 м,   расчетный диаметр водоприемной части находят по формуле

                                      (3.1)

где Q - проектный дебит в м3/ч, а с - скважность фильтра. В первом приближении в формулах (3.1) и (3.5) принимается с = 1, т. к. это считается справедливым при фактической скважности с > 0.25. Фактическая скважность и ее соответствие данному неравенству устанавливаются в разделе «Расчет фильтра» проекта.

Допустимая скорость фильтрации, м/ч:

                                     (3.2)

где Kф - коэффициент фильтрации, м/сут.

Значение  представляет собой либо диаметр ПРИ, которым вскрывают продуктивный горизонт (в бесфильтровых скважинах), либо наружный диаметр фильтра. При наличии фильтра в зависимости от приведенных в таблице 3.2 конкретных условий,  измеряется либо только по каркасу (когда необходимость в остальных элементах отсутствует), либо по покрытию (при его наличии и отсутствии обсыпки), либо по обсыпке. Расчетное значение диаметра фильтрового каркаса:

                                       (3.3)

где - толщина покрытия (таблица 3.2), - толщина гравийной обсыпки. В качестве фактического диаметра каркаса  принимается ближайшее большее значение диаметра обсадной трубы согласно таблице 3.5. Минимально-допустимый диаметр каркаса (для дебитов до 5 м3/ч) равен 89 мм, в остальных случаях— 108 мм. Установив , корректируют диаметр водоприемной части, фактическое значение которого

                                         (3.4)

Если мощность водоноса m > 10 м, то рассчитывают длину фильтра

                                                (3.5)

где  Q – проектный дебит  скважины  м/час

dф – диаметр фильтра, м    

- средняя  скорость фильтрации, л/сут

    

где Кф – кофициент фильтрации пород водоносного горизонта.

                                                 (3.6)

где m – мощность водоносного горизонта

              Q – дебит скважины.

В данном дипломном проекте мощность водоносного горизонта 30м рассчитываем длину фильтра по формуле 3.5.

В процессе эксплуатации фильтр забивается кусочками пород отложениями солей поэтому если позволяет мощность водоносного горизонта.

 Принимает длину фильтра 13 метров

 Диаметр бурения под фильтр осуществляется долотом которое свободно проходит внутри колонны

где - зазор между долотом и внутренней стенки эксплуатационной колонны =5-10 м

Применяем диаметр фильтра 168 мм

Длину фильтра выбирают, исходя из конкретных гидрогеологических условий, принимая её равной мощности водоносного пласта. Для оборудования разведочной скважины принимаю диаметр фильтра 168 мм, длиной  13,0   м. На рисунке 3.2 показан сетчатый фильтр.

1 – труба перфорированная; 2 – проволока; 3 – сетка.

Рисунок 3.2 - Фильтр сетчатый

Результат расчета приведен в таблице 3.3.

 Таблица 3.3 - Результаты расчета

Наименование характеристик

Значение

Скорость фильтрации, Vф, м/ч – формула (9)

5,31

Диаметр водоприемной части, , м   (8)

0,168

Длина фильтра lф, м (12)

13,0

3.4   Водоподъемное оборудование

 

Предварительная откачка воды производится эрлифтом.

 В скважину монтируется воздухоподающая труба диаметром 50 мм на глубину 60 м. Наверху обсадной трубы устанавливается привентор. Воздух подается от компрессора ПР - 10 через шланг производительностью до 10 м3/мин. Воздух при движении вверх захватывает воду и таким образом откачивается вода из скважины. Продолжительность откачки составляет 5 бр/см.

Для эксплуатационной откачки применением центробежный насос с погружным электродвигателем насос выбирается исходя из динамического уровня, проектного дебита и напора воды при подачи воды к потребителю.

Необходимый напор

     

                                             (3.7)

Рисунок 3.1 - Схема эрлифтной установки

где hu - расстояние от устья скважины. До излива, при подачи воды в водоприемную башню  nu=15

h-заглубления насоса под динамический уровень учитывая возможность снижение статического и динамического уровня воды.

Существует несколько видов водоподъемников для добычи воды из эксплуатационных скважин:

Эрлифтная установка;

Поверхностный центробежный насос типа "Кама", "Агидель";

Ленточный водоподъемник;

4.  Погружной насос типа ЭЦВ.

В связи с низким динамическим уровнем воды в скважине выбираем погружной насос ЭЦВ 6 - 6,5 - 60.

Общие сведения о погружном насосе типа ЭЦВ.

Погружной центробежный насос ЭЦВ предназначен для подъема воды из артезианских скважин с целью осуществления водоснабжения, орошения и других подобных работ и соответствует техническим условиям АМТЗ.246.001ТУ.

Электронасос ЭЦВ представляет собой агрегат, состоящий из электрического двигателя, насоса и других вспомогательных узлов.

Электронасос ЭЦВ предназначен для подъема воды с общей минерализацией (сухой остаток) не более 1500 мг/л, с водородным показателем (рН) от 6,5 до 9,5, температурой до 25 оС, массовой долей твердых механических примесей - не более 0,01 %, с содержанием хлоридов - не более 350 мг/л, сульфатов - не более 500 мг/л, сероводорода - не более 1,5 мг/л.

Насосы приведены в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4 - Насосы ЭЦВ (погружные, электрические, центробежные)

Марка насоса *

Производительность, м3 /ч

Напор, м водяного столба

Наружный      диаметр, мм

ЭЦВ 5-4-125

4

125

125

ЭЦВ 5-6.3-80

6,3

80

125

3ЭЦВ 6-6.3-125

6,3

125

150

1ЭЦВ 6-10-50

10

50

150

1ЭЦВ 6-10-1 10

10

110

150

ЭЦВ 6- 10-235

10

235

150

3ЭЦВ 6- 16-50

16

50

150

ЭЦВ 6- 16- 160

16

160

150

ЭЦВ 8-25-100

25

100

200

ЭЦВ 8-25-300

25

300

200

 

Первая цифра после сокращения ЭЦВ - наружный диаметр насоса в дюймах, вторая - его производительность, третья - напор.

По таблице 3.4 насос выбирают так, чтобы его производительность и напор были не меньше, чем проектные дебит и динамический уровень.

Выбор водоподъемного насоса. В нашем проекте при проектном дебите 11 м3/ч выбираем насос ЭЦВ 6-16-50. Минимальный размер эксплуатационной колонны, в которой такой насос может разместиться - 168 мм (таблица 6).

3.5  Число обсадных колонн и глубина их спуска

Башмаки всех колонн, обязательно должны находиться в устойчивых породах с заглублением в них на 3 - 5 м. Конструкция скважины может включать несколько видов обсадных колонн.

Эксплуатационная колонна служит для размещения в ней водоподъемного оборудования. Минимальная глубина ее спуска

,                                               (3.8)

 

где  - динамический уровень (см. формулу (1.З),  длина водоподъемного насоса (обычно не более 2 м), а - запас на случай возможных (например, сезонных) колебаний пластового давления (5 м).

Фильтровая колонна является самой нижней. Она спускается «впотай» в вышерасположенную колонну и состоит (снизу вверх) из отстойника, фильтра и надфильтровых труб. Если мощность водоносного пласта m < 10 м, то башмак фильтровой колонны углубляют в водоупор подошвы продуктивного пласта не менее, чем на 5 м. Сам фильтр располагается от подошвы до кровли продуктивного пласта.

Если m > 10 м, то верхнюю границу фильтра располагают на 10 % от мощности водоносного пласта ниже его кровли. В нашем проекте мощность водоносного горизонта составляет 30 м.

В безнапорных горизонтах фильтр устанавливается в интервале от подошвы водоносного пласта до предполагаемого динамического уровня, а фильтровая колонна совмещается с эксплуатационной.

Таблица 3.5 - Рекомендуемая длина отстойника

Породы водоносного горизонта

Длина отстойника, м

Песок мелкозернистый

20

Песок среднезернистый

15

Песок крупнозернистый

10

Прочие породы

5

Длина надфильтровых труб равна увеличенному на 2-5 м расстоянию от фильтра до башмака вышерасположенной колонны.

В скважинах, где водоносный горизонт представлен устойчивыми трещиноватыми породами, длина необсаженной части соответствует длине фильтровой колонны (без ее «потайной» части).

В самоизливающих скважинах количество и длина колонн не связаны с необходимостью размещения водоподъемного насоса, а зависят только от параметров водоприемной части, необходимости изоляции нерабочих водоносных горизонтов, а также перекрытия неустойчивых интервалов.

Количество обсадных колонн при ударно-канатном способе бурения зависит от глубины скважины и «выхода» колонн (максимально - возможного расстояния башмака предыдущей колонны от башмака последующей). Выход колонн может находиться в пределах 20 - 100м. Он зависит от диаметра колонны и свойств перекрываемых пород. Выход колонн относительно малого диаметра (168, 219, 273 мм) может быть в данных конкретных условиях максимальным. Выход колонн большого диаметра (более 426 мм) - минимальным. Ограничивают величину выхода такие породы, как валунно-галечники, а также плотные и вязкие глины. Башмаки колонн необходимо оставлять в устойчивых водоупорах.

 С помощью самой нижней (последней) обсадной колонны проходят рабочий водоносный горизонт и углубляются в водоупор. Внутрь последней колонны на бурильных трубах спускают фильтровую колонну. Затем для обеспечения непосредственного контакта водоносного горизонта с фильтром последнюю колонну поднимают на необходимую высоту, и бурильные трубы от фильтровой колонны отсоединяют с одновременной установкой на ее верхнем конце уплотнения.

Лишние колонны (кроме фильтровой, эксплуатационной, и колонн, обеспечивающих изоляцию нерабочих водоносных пластов) извлекают.

3.6  Выбор начального диаметра бурения

При вращательном бурении с промывкой глинистым раствором устанавливается кондуктор, он должен быть установлен в устойчивых породах, обычна длина 5-15м.

Принимаем направляющую трубу длиной 8м, внутренний диаметр  трубы определяем  по формуле

                                                                                 (3.9)

где

Выбираем направляющую трубу диаметром 273мм, толщиной стенок  9мм, наружный диаметр  муфты 298мм.

Выбираем долото под направляющую трубу

                        (3.10)

где  -зазор  между муфтой и станками скважин

 

Выбираем долото III- 349МЗ-ГН.

3.7  Выбор эксплуатационной колонны и долот для бурения

При предварительной разведке месторождений подземных вод широко применяются обсадные трубы стальные, бесшовные, муфтовые. Трубы муфтового соединения позволяют сократить время на обсадку эксплуатационной фильтровой колонны, что важно при сооружении скважин на воду. Для бурения и сооружения скважины выбирают эксплуатационную колонну диаметром 168 мм, толщиной стенки 7 мм муфтового соединения.   

Минимальный расчетный диаметр бурения для размещения эрлифта определяя по формуле

                                          (3.11)

где: Дм – диаметр муфты водоподъемной трубы Д=121

2 – зазор между водоподъемными трубами эрлифта и обсадной колонны, необходимо для размещения приборов  при проведении геологоразведочных  исследований

Dвн=121+25=146мм

Для размещения эрлифта выбираем эксплуатационную колонну    168мм, толщиной стенок 7мм, диаметром муфты 188 мм.

Диаметр долота для бурения под эксплуатационную колонну определяют по формуле

                                       (3.12)

где Дмэ – диаметр муфты эксплутационной колонны, мм

- зазор  между скважиной и муфтой

     Ддэ =188+30=218 мм.

Выбираем долото диаметром 244 С-ГНУ.

Геологический разрез представлен породами мягкой и средней твердости, т.е. III - V категории по буримости, поэтому выбираю трех шарошечное долото типа М и С диаметром 349 мм для бурения под кондуктор, обсаживается кондуктор трубами диаметром 273 мм. Для бурения под фильтровую колонну диаметром 168 мм выбирают трех шарошечное долото 244 С - ГНУ.

Г - гидромониторная промывка;

Н - на одном подшипнике скольжения;

У - маслонаполненные опоры.

 Техническая характеристика обсадной трубы

  •  Наружный диаметр трубы                        - 168 мм;
  •  Толщина стенки                                         - 7,0 мм;
  •  Вес 1 метра трубы с муфтами, кг:

       короткая резьба             - 29,82;         

       длинная резьба               - 30,02;

  •  Общая длина резьбы, мм:

       короткая резьба             - 79,38;         

       длинная резьба               - 98,42.

 3.8  Выбор глубины скважины

 На основании предложенного проектного гидрогеологического разреза, где водоносный горизонт  представленный  мелкозернистыми песками вскрывается на глубине 102-115 м, поэтому фильтр будет установлен в данном интервале.

Таблица 3.6 -  Конструкция скважины

3.9 Выбор буровой установки

Выбор марки буровой установки производят в зависимости от принятой конструкции скважины. Установка должна обеспечивать бурение на заданную глубину и с заданными начальным и конечным диаметрами. Кроме того , буровая установка должна обеспечивать крепление ствола скважины обсадными трубами.

Выбор способа бурения и типа буровой установки в значительной степени характеризует основные технико-экономические и качественные показатели выполняемых работ.

На эффективность строительства скважины оказывает влияние не только способ бурения, но и технология вскрытия и освоения пласта.

Необходимо свести к минимуму кольматацию пласта и обеспечить получение максимальных для данных гидрогеологических условий удельных дебитов. Поэтому под выбором способа бурения мы понимаем также выбор типа буровой установки и технология вскрытия и освоения водоносного пласта.

Для выбранного разреза скважины глубиной 120 м. наиболее целесообразно применить буровую установку УРБ-3АМ предназначенную для бурения роторным способом с прямой промывкой забоя вертикальных скважин для водоснабжения в районах, доступных автотранспорту.

Основные технические параметры буровой установки УРБ-3АМ:

- грузоподъемность, т.  -13

- основной способ бурения  - вращательный с промывкой

- рекомендуемая глубина бурения, м.  -  600, трубами диаметром 60мм.

- рекомендуемые диаметры скважин, мм

 начальный    - 394

 конечный 194

- транспортная база  - МАЗ-500

- силовой привод, тип – дизель А-41Г

- мощность, л.с. – 90

- частота вращения, об/мин – 1750

- мачта  - секционная складная

- высота до оси кронблока, м.  – 18

- длина бурильной трубы/ свечи, м.   – 6/12

-  механизм вращения  - ротор

- проходное отверстие стола, мм.  -  410

- частота вращения, об/мин.  – 75, 150, 285

- механизм подъема  -   лебедка

- диаметр каната, мм.  -  18

- емкость барабана, м.  – 150

- буровой насос   - НБ-32

- подача максимальная, л/с.  – 12,25

3.10 Выбор состава бурового снаряда и породоразрушающего инструмента

При бурении на воду в основном применяют стальные бурильные трубы нефтяного сортамента по ГОСТ 631-75.

Бурильная колонна выполняет следующие функции: предает вращение от ротора к долоту; создает осевую нагрузку на долото; обеспечивает подачу промывочной жидкости на забой; обеспечивает доставку долота на забой и его извлечение.

Для бурения проектной скважины применяем бурильные трубы с высаженными наружу концами муфто-замкового соединения наружный диаметр 60,3 мм.

Разрез проектной скважины представлен породами 2-5 категории пород.

Поэтому для бурения скважины выбираем трехшарошечные долота 349 МС и 244С-ГНУ. Долота этого типа имеют смещение осей цапф шарошек относительно оси долота, что ведет к проскальзыванию зубьев шарошек и скалыванию породы.

 3.11  Выбор вспомогательного оборудования и  инструмента

Для проведения буровых  и опытных работ по проектной скважине необходимо следующее буровое оборудование:

- глиномешалка типа МГ2-4

- прицеп для ГСМ и инструмента,

- компрессор ПР-12 (для прокачки скважин)

- электростанция УД-1

- погружной насос БЦП-4

 Потребуется следующий вспомогательный буровой инструмент:

- вилка подставная

- вилка отбивная

- элеватор 60,3 элеваторы служат для захвата и удержания бурильных труб

- ключи шарнирные, трубные 273,168 для свинчивания и развинчивания обсадной     муфтовой колонны

- хомуты 273,168 для удержания и подъема обсадной колонны

- подъемники 273,168

- привентер – 168 для проведения опытной откачки

- сваб (деглинизация водоносного горизонта)                                                                                       

- водоотводные трубы

 3.12 Выбор промывочной жидкости

В качестве промывочных жидкостей при бурении применяются: техническая вода и специальные растворы (глинистые или безглинистые, солевые, аэрированные и эмульсии), а также естественные растворы, образующиеся в процессе бурения скважин.

При вращательном бурении скважин на воду в породах слабоустойчивых чаще всего используют глинистые растворы, применение которых обеспечивает:

- закрепление пород в стенках скважин за счет их глинизации и создания повышенного гидростатического давления;

- временную изоляцию водоносных пластов;

- удержание частиц выбуренных пород во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции жидкости;

- уменьшение потерь жидкости при пересечении водопоглощающих пластов.

          Основными свойствами глинистого раствора, связанными с нахождением глинистых частиц во взвешенном состоянии, являются: плотность, коллоидальность, статическое напряжение сдвига, удерживающая способность, вязкость и динамическое сопротивление сдвигу, водоотдача, толщина и липкость глинистой корки, содержание песчаных частиц, водородный показатель.

Для проектного разреза принимаем раствор плотность 1,3 г/см3 при вскрытии водоносного горизонта понижаем плотность до 1,4 , 1,15 г/см3 . 

  3.13 Расчет  цементации

Для изоляция  водоносного горизонта проводится  цементация   затрубного пространства между стенками скважины и  эксплуатационной колонной.

 

                                                        (3.13)

где k – коэффициент увеличения объема за счет каверн, трещин и разработки ствола скважин.

Ддэ - диаметр долота под эксплуатационную колонну  Ддэ =0,349м

Д -  диаметр эксплуатационной колонны  Д = 0,273м

 h - глубина  цементирования   h = 15 м

 d – внутренний диаметр эксплуатационной колонны d=0.86мм

   - высота  цементного стакана  

 Масса сухого цементного раствора для приготовления определяется по формуле:

                                                                                 (3.14)

 где  - коэффициент учитывающий потери цементного раствора при растворении

 В/ц – водоцементное число

 S – плотность цементного раствора кг/м3

                                (3.15)

где  - плотность цементного раствора  ρц= 3100-3200кг/м3 

ρв - плотность воды; ρв=1000кг/м3.

 Объем,  необходимый для затворения цемента при приготовлении цементного раствора.

                                                   (3.16)

 Объем продавочной  жидкости

                                             (3.17)

где  коэффициент учитывающий сжатие жидкости

 Давление необходимое для цементации

                        (3.18)

где ρж- плотность промывочной жидкости; ρж - 1200 кг/м3

Р =9,81·(10-5,7) (1937,5-1200)∙10-6  + 5,7∙10-3+0,8=0,9 мПа

 Продолжительность цементирования

                                                    (3.19)

где Q – производительность насоса  Q =16 м3

 резерв времени    

 3.14 Технологический режим бурения

Показатели бурения зависят от осевой нагрузки, частоты вращения и расхода промывочной жидкости. При бурении мягких и средней крепости пород трехшарошечными долотами пропорциональна количеству жидкости подаваемой на забой в пределах 100-300л/мин. Вынос шлама лучше обеспечивается при промывке скважины качественным глинистым раствором , а не водой.

Для создания необходимой нагрузки на долото и обеспечения нормальных условий работы бурильных труб, а также для предотвращения искривления ствола скважины необходимо применять утяжеленные бурильные трубы.

Для установления оптимальной осевой нагрузки необходимо довести нагрузку до максимально рекомендуемой, а затем несколько снизить ее. Если при снижении нагрузки механическая скорость уменьшается, то нагрузку следует повысить до первоначальной величины.

 Мягкие породы и породы средней твердости следует разбуривать с постоянной в течении всего рейса нагрузкой , обеспечивающей максимальную рейсовую скорость бурения. В течении рейса механическая скорость бурения может колебаться в зависимости от характера изменения буримых пород. При переходе долота в более мягкие и вязкие породы повышается давление на насосе. В этом случае следует  несколько уменьшить осевую нагрузку, увеличить подачу промывочной жидкости, а затем увеличить и частоту вращения снаряда. Если долото переходит в более твердые породы и давление на мониторе насоса не повышается, то следует плавно увеличить осевую нагрузку; механическая скорость бурения при этом должна возрастать. В случае возникновения больших вибраций инструмента нужно изменить осевую нагрузку.

 Расчет технологического режима бурения

Основными параметрами является:

1. Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент

2. Частота вращения

3. Расход промывочной жидкости

 1) Осевая нагрузка определяется на формуле:

        ; kH                                                                  (3.19)  

                        

 где Р0 – нагрузка 1 см диаметра долота кН

         Dддиаметр долота;

Первый интервал  0-10м

Р = 1 ∙ 0,349 = 34,9 кН;     

Второй интервал 10-120м   

       

Р = 1,5 ∙ 0,244 = 36,6 кН;

 2) Частота вращения

  об/мин                                                          (3.20)   

                            

 где  Vокружная скорость вращения долота

                Dд – диаметр долота мм;

Первый интервал  0-10м

  об/мин;

Второй интервал 10-120м   

об/мин;

           3) Расход промывочной жидкости определяется по формуле

Q = 0,785(D2дd2бт) ∙ Vвп м3/с                                             (3.21)                   

где  

D2д – диаметр долота, м;

d2бт – диаметр бурильных труб, м;

Vвпскорость восходящего потока, м/с;

 

Первый интервал  0-10м

Q = 0,785 ∙ (0,3492 – 0,602) ∙ 0,2 = 0,019 м3;

Второй интервал 10-120м   

Q = 0,785 ∙ (0,2442 – 0,602) ∙ 0,2 = 0,09 м3;

 Рекомендуемый режим бурения:

 Для долот типа 349 М

- диаметр УБТ 146; осевая нагрузка – 30-40 кН; частота вращения 102-237об/мин; расход промывочной жидкости – 450-500 л/мин.

 Для долот 244-ГНУ

- диаметр УБТ-127; осевая нагрузка – 40-60 кН; частота вращения  102-277об/мин;

расход промывочной жидкости – 300-400 л/мин.

Для повышения жесткости и увеличения массы нижней части бурильной колонны  (создание осевой нагрузки) используем утяжеленные бурильные трубы (УБТ).

Наружний диаметр УБТ ориентировочно находят по соотношению

                                           

                                           dубт=0,8∙D

где D – диаметр скважины на данном интервале. Далее выбирают фактический диаметр.

dубт=0,8∙0,244=0,195м

Выбираем УБТ диаметром 203мм.

 Таблица 3.7 – Техническая характеристика УБТ

Наружный диаметр

Внутренний диаметр

Масса 1 м, кг

Длина одной трубы, м

203

100

192

8,1

Длина УБТ определяется условием обеспечения нахождения нулевого сечения бурильной колонны внутри УБТ (для предотвращения обрывов)

где С - осевая нагрузка в Н,  q убт – масса 1 м УБТ в кг, g- 9,81 м/с2, ρж и ρс – соответственно плотности промывочной жидкости и стали в кг/ м3.

3.15  Освоение скважины

Применение различных способов восстановления проницаемости водоприёмной части скважин позволяет:

  1.  удалять глинистую корку со стенок скважины и с непроницаемого или слабопроницаемого защемлённого экрана, находящегося между стенкой скважины и наружной поверхностью фильтра (в практике этот процесс называется наружной разглинизацией);
  2.  удалять глинистые частицы и шлам, проникшие в поры пласта (процесс внутренней разглинизации);
  3.  очищать фильтрационные отверстия в рабочей части фильтра от глинистых частиц и шлама.

После установки фильтровой колонны в скважину глинистый раствор удаляют обычным методом промывки водой по зафильтровому пространству. Промывка  таким способом ведётся до осветления воды. Признаком «оживления» водоносного пласта является вынос песка и поглощение воды.

 Способы промывки с помощью гидроершей

Конструкция гидроерша применяется не только для разглинизации скважин при освоении, но и при восстановлении водопропускной способности фильтра после кольматации фильтрующей поверхности в процессе эксплуатации. Конструкция гидроерша позволяет использовать его так же, как сваб, что очень важно при разглинизации водоносных пластов. Устройство состоит из следующих основных узлов:

  1.  поршней с грузом для создания гидравлического удара в рабочей части фильтра. Поршни выполняют функции сваба;
  2.  приёмного клапана для тартания воды из скважины со взвешенными частицами и глинистым раствором;
  3.  механического ерша для очистки внутренних стенок рабочей части фильтра;
  4.  гидроерша, гидравлические насадки которого (форсунки) позволяют под большим давлением нагнетать воду или химический раствор в участок фильтра, изолированный между двумя поршнями.

Разглинизацию скважины проводят в следующем порядке. Устройство на тросе  с нагнетательным шлангом или на бурильных трубах опускают в скважину. Без установки верхнего поршня и гидронасадок проводят свабирование скважины. С установленным поршнем и гидронасадками устройство работает как гидроёрш, промывая рабочую поверхность фильтра и заглинизированные стенки скважины в изолированном участке между двумя поршнями. Давление     струи жидкости, выходящей из гидронасадок, может колебаться в    пределах от 3 до 30 – 40 кгс/см2.

Фильтр рекомендуется промывать сверху вниз.

         

           

               

1 - муфта бурильных труб;2,6 – поршни;

3 – промывочные насадки;4 – муфта;

5 – обратный клапан; 7 – механический ёрш с грузом

Рисунок 3.3 - Конструкция гидроерша

а – движение поршня вниз;  б – движение поршня вверх;  

 в – работа с двумя поршнями (гидроёрш)

Рисунок 3.4 - Схемы работы гидроершом

 3.16  Монтаж водоподъемника

При предварительной прокачке скважины эрлифтом, монтаж водоподъемника производится буровым станком УРБ-3АЗ. Внутрь эксплуатационной колонны 168 мм спускаются воздушные трубы Ø50 мм, наверху эксплуатационной колонны устанавливается привентор. На водоотводной  ерш   привентора с помощью хомута соединяется шланг трубы Ø100 мм, который отводит воду в эрлифтную емкость. Все операции по монтажу эрлифта производятся лебедкой и талевой системой бурового станка силами буровой бригады.

Нагнетательный шланг от компрессора ПР-12 соединяется с воздушными трубами с помощью ерша и хомута, дополнительно страхуется.

При опытной откачке погружным насосом ЭЦВ 6-6,5-60 монтаж производится также буровым станком УРБ-ЗАЗ силами буровой бригады и электриком. Погружной насос ЭЦВ 6 опускается на водоподъемных трубах  Ø60 мм. Кабель ВПВ-6 крепится к водоподъемным трубам

Водоподъемные трубы устанавливаются на эксплуатационной колонне с помощью плиты с отводом. Водоотводный шланг Ø70 мм крепится к отводу на хомутах.

При замене  погружного насоса демонтаж и монтаж можно производить с помощью автокрана.

 3.17  Автоматизация  работы водоподъёмника

Станция управления СУЗ (в дальнейшем станция) предназначена для автоматического (по уровню и по давлению, в режиме водоподъёма или дренажа), дистанционного и местного управления трёхфазными электродвигателями погружных насосов и защиты их от перегрузок по току, короткого замыкания, неполнофазного режима работы и сухого хода.

 В автоматическом режиме станция обеспечивает управление по сигналам датчиков верхнего и нижнего уровней, установленных в резервуаре, от электроконтактного манометра (тип контактов 3, 4, 5, 6) или от реле давления.

 В режиме дистанционного управления станция обеспечивает управление по двухпроводной линии (до двух километров).

 В режиме местного управления станция включается и выключается тумблером.

 Станция имеет встроенный имитатор перегрузки по току, позволяющий настраивать станцию по току электродвигателя без использования дополнительных приборов.

 В станции предусмотрена блокировка на время воздействия гидроудара. Время блокировки регулируется.

 В станции предусмотрена возможность передачи аварийного сигнала за пределы устройства.

Все управляющие цепи имеют гальваническую развязку.

Во всех режимах станция обеспечивает:

  •  отключение электродвигателя при обрыве любой из 3-х фаз;
  •  отключение электродвигателя при перегрузке по току (в одной или в трёх фазах);
  •  отключение электродвигателя при отсутствии воды в скважине;
  •  световую сигнализацию перегрузки по току, неполнофазного режима работы, режима сухого хода, пониженного напряжения и включенного состояния электродвигателя, а в автоматическом режиме уровень воды в накопительной ёмкости (относительно датчиков уровней);
  •  восстановление режима работы после прекращения аварийного воздействия, время задержки включения регулируется;
  •  индикатор потребляемого тока в одной из фаз электродвигателя.
  •  Станция предназначена для эксплуатации в закрытых помещениях без искусственно регулируемых климатических условий:
  •  температура окружающего воздуха от минус 45оС до плюс 40оС;
  •  относительная влажность воздуха до 98% при температуре плюс 25оС;
  •  высота над уровнем моря до 1000 м;
  •  окружающая среда невзрывоопасная, не содержит токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров.

         Таблица  3.8 - Технические характеристики

Наименование параметров

Значение параметра

СУЗ-10

СУЗ-40

1. Напряжение главной цепи, В

3х380±38

3х380±38

2. Номинальная частота, Гц

50±1

50±1

3. Максимальный ток главной сети, не более, А

10

40

4. Время срабатывания защиты при обрыве фазы в линии, не более, с

3

3

5. Время срабатывания защиты от перегрузки по току, не более, с

75

75

6. Время повторного включения, не более, мин

20

20

7. Напряжение питания станции, В

220±22

220±2

8. Напряжение цепи управления, В

12

12

9. Мощность, потребляемая станцией, не более, ВА

50

50

10. Габаритные размеры, не более, мм

320х330х150

320х330х150

12. Масса, не более, кг

10

10

13. Степень защиты по ГОСТ 14254-80

IP21

IP21

3.18 Проверочные расчеты

Проверочный расчет прочности бурильной колонны и мощности

буровой установки при бурении на жидкие полезные ископаемые

(ПРОГРАММА РТG)

Расчетные формулы:

Расчетные формулы приводятся в порядке их использования в программе.

Угловая скорость вращения вращения бурильной колонны

,        (3.22)

где  – частота вращения.

Мощность, расходуемая на забое скважины на разрушение породы:

,                   (3.23)

где С – нагрузка на долото, а - диаметр скважины у забоя.

Дополнительная мощность (за счет трения о стенки скважины сжатой части бурильной колонны)

                       ,           (3.24)

где - наружный диаметр УБТ.

Площадь сечения бурильной колонны

                                   ,                             (3.25)

где и - наружный и внутренний диаметры бурильной колонны соответственно.

Момент инерции сечения бурильной колонны

     (3.26)

Площадь сечения и момент инерции УБТ - и определяются по формулам, аналогичным (4) и (5), но вместо диаметров бурильных труб в них участвуют соответствующие диаметры УБТ - и .

Масса одного метра бурильной колонны

                                   (3.27)

Масса одного метра УБТ

,      (3.28)

где - плотность материала УБТ (стали)

Длина колонны УБТ

,   (3.29)

где - плотность промывочной жидкости,  - зенитный угол скважины.

Длина сжатой части бурильной колонны

        (3.30)

Вес бурильной колонны

,            (3.31)

где - длина скважины.

Далее вводится расчет параметров бурильной колонны применительно к ее трем характерным сечениям.

Определяются расстояние каждого сечения до «нулевого» (т.е. второго) сечения

,     (3.32)

где - расстояние от устья скважины до «нулевого» сечения, а - расстояние от устья скважины до любого характерного сечения

.      (3.33)

Для второго сечения, при >0

     (3.34)

Если же , то

     (3.35)

Для третьего сечения если :

     (3.36)

Теперь определяем продольное усилие в бурильной колонне.

В первом сечении

    (3.37)

Если , то

  (3.38)

В третьем сечении при :

     (3.39)

Мощность, расходуемая на холостое вращение бурильной колонны:

В первом сечении

,    (3.40)

где - коэффициент, зависящий от кривизны скважины

Во втором сечении если ,

  (3.41)

В третьем сечении если ,

     (3.42)

Суммарная мощность

   (3.43)

В третьем сечении при  первое и второе слагаемое в этой формуле отсутствуют. Чтобы учесть боковое трение породоразрушающего инструмента о стенки скважины принимается

.     (3.44)

Если же , то используется выражение (3.30)

Стрела прогиба бурильной трубы в характерных сечениях:

    (3.45)

Длина полуволны изгиба бурильной колонны для этих сечений

,    (3.46)

где - ускорение свободного падения, а - модуль Юнга.

(В третьем сечении если, вместо ипринимается и).

Продольное напряжение

     (3.47)

Напряжение кручения

    (3.48)

Напряжение изгиба

   (3.49)

Суммарное напряжение

   (3.50)

 

Запасы прочности в сечениях I и III равны

,      (3.51)

где - предел текучести материала труб при продольной деформации.

Запасы прочности в сечениях II определяются следующим образом:

Если >0, то находят запас прочности по напряжениям изгиба

,      (3.52)

где - предел выносливости материала бурильных труб.

Запас прочности по напряжениям кручения

.      (3.53)

Итоговое значение запаса прочности в сечениях II

.     (3.54)

Если же , то в выражении (3.39) вместо используют суммарное напряжение :

.         (3.55)

Рисунок 3.5 Схема бурильной колонны

 Таблица – 3.9  Исходные данные

Плотность жидкости:RG, кг/м3

1200

Длина скважины:H,м

120

Длина нижней части скважины:H1,м

112

Диаметр скважины у забоя:D(3),м

0.244

Диаметр скважины в средней части:D(2),м

0.244

Диаметр скважины у устья:D(1),м

0.349

Число бурильных труб в свече:NT

2

Диаметр бурильной колонны наружный:DH(1),м

06

Диаметр утяжеленной колонны наружный:DH(3),м

146

Осевая нагрузка:С,Н

30000

Частота вращения:N,об/мин

250

Угол наклона скважины к горизонту:F,град

90

Длина УБТ:LU,м

9

Результаты расчета приведены в таблице 3.10.

 Таблица – 3.10   Результаты расчета

Предел выносливости материала бур.труб:SB,Па

1.200E+08

Предел текучести при осевых напряжениях:SТ,Па

3.700E+08

Предел текучести при касат. напряжениях:ТТ,Па

1.900E+08

Плотность материала бур.труб R,кг/м3

7850

Модуль упругости  матеиала бур.туб Е,H/м3

2.000E+11

Коэффициент увеличения массы бур.труб:А

1.030

Внутренний диаметр бур.труб:DB(1),м

0.0980

Внутренний диаметр УБТ:DB(3),м

0.0750

Площадь сечения бурильной колонны: FT(1),м2

0.00226

Площадь сечения УБТ: FT(3),м2

0.01232

Момент инерции сечения бур.колонны: FI(1),м4

3.763E-06

Момент инерции сечения УБТ: FI(3),м4

2.075E-05

Масса 1 м бурильной колонны:Q(1),кг

20.91

Масса 1 м УБТ:Q(3),кг

96.74

Коэффициент кривизны скважины:КС

3.5E-04

Длина УБТ:LU,м

597.3

Длина сжатой части бур.колонны :X,м

497.8

Длина бурильных труб ниже 2-го сечения:LT,м

0.0

Вес бурильной колонны: QK,H

587840

Угловая скорость вращения:W,рад/с

23.0

Забойная мощность: NZ,Вт

284240

Дополнительная мощность: ND,Вт

47432

Номер сечения

1

2

3

Продолжение таблицы 3.10

Расстояние до нулевого сечения:Z

702.2

99.6

-497.8

Осевое усилие:G,H

187840

80000

-400000

Мощность холостого вращения:NX,вт

76849

47042

0

Суммарная мощность:NС,вт

408521

378714

341088

Крутящий  момент,MKR, Нм

17732

16438

14805

Стрела прогиба:STR,м

0.715

0380

0220

Длина полуволны:L,м

18.1

16.2

15.4

Осевое напряжение:S,Па

70.51Е+06

64.92Е+05

-3.25Е+07

Касательное напряжение:T,Па

1.34Е+08

1.24Е+08

2.60Е+07

Изгибающее напряжение:SI,Па

2.46Е+07

1.62Е+07

1.34Е+07

Суммарное напряжение:SE,Па

2.85Е+08

6.94Е+08

Запас прочности на изгиб:MS

5.29

Запас прочности на кручение:MТ

1.53

Суммарный запас прочности :M

1.30

1.47

5.33

 Вывод: так как запас прочности не превышает допустимую величину в 1,7, буровая установка удовлетворяет всем требованиям.  

          Проверовный расчет расхода и давления промывочной жидкости (программа QPN)

Расход промывочной жидкости

Необходимый расход определяется из условия полного выноса шлама с забоя скважины:

,                      (3.56)

где - наибольший диаметр скважины (принимается по внутреннему диаметру обсадной трубы у устья скважины); - наружный диаметр бурильных труб; - необходимая скорость восходящего потока.

Необходимая скорость восходящего потока:

,       (3.57)

где - скорость падения частиц шлама расчетного размера в промывочной жидкости, а - необходимая скорость выноса шлама с забоя.

Скорость падения частиц:

,     (3.58)

где - коэффициент, учитывающий вязкость жидкости, принимается:

,      (3.59)

- коэффициент вязкости воды;

- коэффициент вязкости бурового раствора;

- коэффициент формы частиц, принимается равным 2,5;

- плотность частиц породы (=2800 кг/м3);

- плотность промывочной жидкости;

- расчетный размер частицы;

- угол наклона скважины к горизонту.

Чем больше расчетный диаметр частицы и чем больше изометричную форму она принимает, тем труднее такая частица уносится с забоя. Чтобы подаваемый расход полностью уносил шлам с забоя, необходимо, чтобы скорость потока жидкости была не меньше, чем скорость падения в этой жидкости наиболее крупных частиц, попадающих на забой.

Необходимая скорость выноса частиц определяется исходя из условия недопущения создания слишком большой концентрации шлама в восходящем потоке жидкости, так как при остановке насоса шлам может осесть и прихватить колонковую трубу. За счет шлама плотность жидкости в восходящем потоке больше, чем  в нисходящем. Максимально допустимое увеличение плотности раствора  принимает равным 10 кг/м3 для воды и 30 кг/м3 для глинистого раствора (глинистому раствору соответствует большее значение, так как принимается в расчет его способность образовывать структуру, препятствующую падению частиц на забой).

Скорость выноса определяется:

,     (3.60)

где - коэффициент выхода керна;

- скорость бурения;

- разность плотности восходящего и нисходящего потоков;

- наружный диаметр бурильных труб;

- коэффициент, учитывающий вращение бурильной колонны.

Потери давления в циркуляционной системе

Суммарные потери давления складываются из составляющих, образующихся на следующих участках:

- в гладкой части бурильных трубах – P1;

- между колонковой трубой  и керном – P2;

- между колонковой трубой  и скважиной – P3;

- между бурильными трубами и скважиной в ее нижней самой узкой части – P4;

- между соединениями бурильных труб и стенками скважины в ее наиболее узкой (нижней) части – P5;

- между бурильными трубами и скважиной на втором снизу участке – P6;

- между бурильными трубами и скважиной на третьем снизу участке – P7.

К потерям давления на участках 1-7 необходимо еще добавить потери внутри соединений бурильных труб – Pс, также потери давления, возникающие за счет разности удельных весов нисходящего и восходящего потоков промывочной жидкости P.

Таким образом, суммарные потери давления составят:

Pi =   ∑ Pi + Pc = P    (3.61)

где i – номер участка (i = 1÷7)

Для нахождения потерь давления на участке 1-7 пользуются формулой Дарси-Вайсбаха:

,   (3.62)

где - скорость жидкости на данном участке;

- длина канала на этом участке;

- наружный диаметр кольцевого канала прохода жидкости;

- внутренний диаметр;

- плотность жидкости;

- коэффициент гидравлических сопротивлений.

Скорость потока жидкости:

,      (3.63)

где - площадь канала, которая определяется по формуле:

.             (3.64)

На различных участках  и  различны. На первом участке  есть внутренний диаметр бурильных труб - , а , в этом случае:

 

                                 (3.65)   

На втором участке - внутренний диаметр колонковой трубы, а - диаметр керна.

На третьем участке - диаметр скважины на нижнем участке (), - наружный диаметр колонковой трубы.

На четвертом участке = , а - наружный диаметр бурильных труб, т.е. = .

На пятом участке определяется с учетом увеличения диаметра ствола скважины в ходе бурения (это существенно при малом зазоре между соединениями и скважиной):

                    ,                       (3.66)

где - скорость бурения.

Данная формула учитывает, что чем выше скорость бурения (мягкие породы), тем больше разработка. При = 0,0005 (1,8 м/ч) разработка принята равной 0,001, т.е. 1 мм. В качестве  в данном участке принимается наружный диаметр соединения - .

На участках 6 и 7 значения и  равны диаметрам скважины на втором и третьем снизу интервалах, а и  равны .

Чтобы найти коэффициент гидравлического сопротивления определяют число Рейнолдса:

,     (3. 67)

где - коэффициент динамической (для воды) или структурной (для глинистых растворов) вязкости;

- динамическое сопротивление сдвига (для воды = 0).

При течении воды по каналу круглого сечения, если

, то ,      (3.68)

, то ,   (3.69)

, то .      (3.70)

При течении воды по каналу кольцевого сечения, если

, то ,    (3.71)

где          (3.72)

, то ,    (3.73)

, то .      (3.74)

При течении глинистого раствора по каналу круглого сечения, если

, то  определяется по формуле (66)  (3.75)

, то ,     (3.76)

, то .      (3.77)

При течении глинистого раствора по каналу кольцевого сечения, если

, то ,      (3.78)

, то ,     (3.79)

, то .      (3.80)

Длина канала  в формуле (4.4.2.7) зависит от участка, для которого производится расчет.

Для участка I (внутренний канал бурильных труб) определяется приведенная длина бурильной колонны с учетом длины нагнетательного шланга:

,       (3.81)

где - длина бурильной колонны;

и - соответственно длина и внутренний диаметр шланга;

- внутренний диаметр бурильных труб.

участков 2 и 3 (внутри и снаружи колонковой трубы)

,         (3.82)

где - длина колонковой трубы.

Для участков 4, 6 и 7 длина каналов ,  и  представляет собой длины нижней, средней и верхней частей скважины.

Для участка 5 (между соединениями и скважиной в ее нижней части)  определяется по формуле:

,     (3.83)

где - средняя длина одного соединения;

- число соединений в нижней части скважины.

,     (3.84)

где - длина замка бурильных труб;

- длина муфты;

- длина свечи;

- длина одной бурильной трубы.

,      (3.85)

где - длина колонковой трубы.

Потери давления в соединениях.

,     (3.86)

где - коэффициент гидравлического сопротивления соединений;

и  - скорости жидкости соответственно внутри соединений и труб определяются по формуле (4.4.2.8);

- плотность жидкости;

- число соединений.

Коэффициент гидравлического сопротивления соединений и число соединений определяются:

   (3.87)

,      (3.88)

где - длина бурильной колонны;

и  - соответственно внутренний диаметры бурильных труб и соединений;

- коэффициент вида соединений (= 2 для муфтово-замковых и = 1,5 для ниппельных соединений).

Потери давления за счет разности плотностей  восходящего и нисходящего потоков:

,     (3.89)

где - угол наклона скважины;

- ускорение свободного падения.

Максимальная потеря давления:

,       (3.90)

где - суммарная потеря давления согласно формулы (3.60), а 1,2 коэффициент, учитывающий возможные осложнения, вызванные скоплением шлама и сальникообразованием.

Гидравлическая мощность, необходимая для промывки

Данная мощность определяется по формуле:

,     (3.91)

где - максимальное давление;

- расход жидкости.

С учетом КПД () полная мощность, расходуемая двигателем насоса:

    (3.92)

Таблица – 3.11  Вводимые данные

Длина  сквжины: LSK,м

120

Длина нижнего интревала сквжины: L(4),м

112

Длина второго снизу интервала: L(6),м

8

Продолжение таблицы 3.11

Длина колонковой трубы (УБТ): L(3),м

9.0

Диаметр скважины у забоя: D(3),м

2440

Диаметр на втором снизу интерв., D(6),м

2440

Диаметр на третьем снизу интерв.: D(7),м

3490

Наружный диам. бурильных труб: DH(4),м

0600

Наружный диам. колонковой  (УБТ): DH(3),м

146

Диаметр керна: DH(2),м

0.0000

Чиcло труб в свече NS

2

Внутр. диаметр колонковой (УБТ): D(2),м

0.075

Плотность промывочной жидкости: R,кг/м3

1200

Коэффициент вязкости: H, кг/м/с

0,003

Динамическое напряжение сдвига: T,Па

5

Cкорость бурения: VB,м/c

25

Коэффициент вида соединений: BET

2

Угол наклона скважины к гориз.:ALF, гад

90

Заранее заданный расход жидк.: Q1, л/мин

0

Длина третьего снизу интервала: L(7), м

0

Длина бурильной трубы: LT, м

6

Длина свечи: LSV, м

12

Длина замка: LZ, м

0.057

Длина муфты: LMF, м

0.355

Длина шланга: LSL, м

25

Внутренний диаметр бур.турб: D(1), м

0,0420

Внутренний диаметр соединений: DS, м

0,032

Наружный диаметр соединений: DH(5), м

0,022

Внутренний диаметр шланга : DSL, м

0,080

Результаты расчета приведены в таблице 3.12.

Таблица – 3.12  Расход промывочной жидкости

Pазмер частицы: DR,м

0,0165

Разность плотностей жидк.:DLTR,кг/м2

30

Скорость падения частицы: U1,м/с

0,3938

Скорость выноса: U2,м/с

0,1492

Скорость восходящего потока: U3,м/с

0,5430

Расход промывочной жидкости: Q2 л/мин

302,5

Таблица – 3.13   Давление в циркуляционной системе

Приведенная длина бур. колонны :L(1),м

121

Число соединений в колонне: N

18

Число соединений в нижней части скв.:NН

17.0

Общая длина соед. в нижн. части :L(5),м

3.5

Продолжение таблицы 3.13

Длина колонны в нижн. части (без соединений):L(4),м

108.5

Истинный диаметр скваж. в нижн. части: D(5)

0,2579

Истинный диаметр керна: DH(2)

0.0000

Участок

Площадь, м2, F

Скорость, м/с, V

Число Рейнолдса, RE

Коэффи-циент

LM

Давление, Па, P

1

0,001386

36,388

462906

0,0210

48063744

2

0,004418

11,411

121154

0,0250

0

3

0,030022

1,679

3826

0,0369

5739

4

0,049413

1,020

1472

0,0423

14498

5

0,051861

0,972

1341

0,0429

361

6

0,043938

1,148

1855

0,0410

1407

7

0,092847

0,543

422

0,0818

0

Площадь сечения соединений: FS,м2

0,000804

Потеря давления в соединенях: PS, Па

7800129

Потеря давл. из-за разн. плотностей:PDLT, Па

35316

Общая потрея давления : PС, МПа

5,5921

Гидравлическая мощность:WG, кВт

19.56

Мощность на валу двигателя W, кВт

24.45

Вывод:  Результаты расчета показали, что необходимые параметры расхода промывочной жидкости отвечают условию полного выноса шлама с забоя скважины.

4 Специальная часть

4.1 Освоение водоносных пластов

Освоение скважин на воду  заключительный этап их сооружения. На этом этапе проводятся работы по восстановлению водоотдачи пласта, нарушенной при вскрытии. Кольматация происходит за счет частичной закупорки трещин и пор водоносного горизонта продуктами разрушения горных пород и главным образом за счет глинизации стенок скважины. Степень уменьшения проницаемости пласта зависит от применяемого способа вскрытия. Если при ударном и вращательном бурении с промывкой водой или продувкой кольматация минимальна, то при вскрытии с промывкой глинистым раствором она резко повышается.

Глинизация ствола, проникновение фильтрата бурового раствора на значительное расстояние вызывают заиливание фильтрационных каналов и вследствие этого снижение дебита. Уменьшению последнего способствует также замазывание фильтра глиной при его спуске. Применяемые методы восстановления водоотдачи основаны на физическом, химическом или физико-механическом воздействии.

Физические методы восстановления водоотдачи. В эту группу входят методы, основанные на гидравлической и механической очистках фильтров, и импульсные методы.

Гидравлические методы основаны на размыве глинистой корки струёй воды и создании перепада давлений в системе пласт - скважина. В результате происходит обрушение заглинизированной зоны ствола. Гидравлические методы применяются для разглинизации высоконапорных пластов и осуществляются по следующим технологическим схемам.

Промывка зафильтрового пространства через башмак отстойника фильтра заключается в том, что вода нагнетается по бурильным трубам, соединенным с крышкой отстойника, в которую вмонтирован обратный клапан. В результате поток воды устремляется в кольцевой зазор между фильтром и стенками скважины, размывая и удаляя глинистую корку. По окончании разглинизации бурильные трубы вывинчивают, а дно отстойника засыпают гравием.

Метод разглинизации пластов обратновсасывающей промывкой, разработанный ВСЕГИНГЕО, заключается в удалении породы (обрушенной в зафильтровом пространстве) через специальные окна в период откачки (рис. 4.1). Для этого в обсаженную кондуктором 3 скважину между фильтром 4 и отстойником монтируют устройство, состоящее из насадки 9 с упорным кольцом 8, промывочных окон 7, скользящей втулки 5, которая фиксируется срезными штифтами 6. В процессе откачки эрлифтом 1 вследствие понижения уровня воды создается перепад давления в системе пласт - скважина. В результате происходит обрушение стенок и удаление породы вместе с жидкостью через промывочные окна 7 и водоподъемную колонну 2 на поверхность. После окончания разглинизации ударом водоподъемной колонны 2 по скользящей втулке 5 срезают штифты 6. Втулка перемещается вниз, перекрывая окна 7.

Рисунок 4.1 - Схема разглинизации пластов

Гидроерши также используют для удаления глинистого раствора из пространства между рабочей частью фильтра и водоносным пластом и размыва глинистой корки.

Импульсные методы освоения скважин заключаются в воздействии ударных волн на вскрытый водоносный пласт. Средства для создания гидроимпульсов давления могут быть самыми различными: вибрации, откачка эрлифтом с прерывателем потока жидкости, электровзрыв, пневмовзрыв, взрыв заряда твердых ВВ, свабирование и т.д.

Вибрационный метод заключается в том, что одновременно с промывкой или откачкой на водоносный пласт и фильтр воздействуют гидравлические импульсы, которые возбуждаются в столбе жидкости рабочим органом (рис. представляющим собой трубу  с дисками. Рабочий орган совершает продольные колебания с амплитудой 510 мм при частоте 1014 Гц с помощью вибратора. Возникающие перепады давления в пределах 0,20,5 МПа достаточны для эффективной разглинизации зоны водоносного пласта и фильтра. Вибрационный метод используется при глубине залегания водоносного пласта до 200 м.      

Метод освоения путем возбуждения гидроимпульсов с помощью прерывателя при откачке эрлифтом применяется для освоения водоносных горизонтов в трещиноватых породах. Эрлифт с концентрическим расположением труб опускают в скважину. Затрубное пространство между эксплуатационной колонной и водоподъемными трубами выше пласта герметизируют пакером. На выходе в трубопроводе для откачиваемой воды монтируют заслонку с приводом, обеспечивающим перекрывание потока с частотой 0,21 Гц. В результате на водоносный пласт действуют знакопеременные давления, способствующие раскрытию трещин, очистке их от шлама и глинистого раствора.

Электровзрывной (электрогидравлический) метод обработки скважин основан на импульсном выделении электрической энергии в виде искрового разряда. Для реализации метода используются генераторы импульсов тока с накопителем электрической энергии в виде конденсаторной батареи. При высоковольтном электрическом разряде внутри фильтра возникает ударная волна, которая, распространяясь в радиальном направлении, разрушает осадки на поверхности фильтра и стенках скважины. Последующее движение воды при захлопывании парогазового пузыря вызывает отделение разрушенных осадков и глинистых частиц и их вынос в ствол скважины.

Преимущества электровзрывного метода заключаются в возможности многократного воспроизведения электрических разрядов и плавного регулирования гидродинамических параметров путем изменения емкости и напряжения конденсаторов. Недостаток метода  сложность применяемого оборудования.

Пневмовзрывной способ освоения водоносных пластов основан на применении скважинных пневмоснарядов, обеспечивающих быстрый выпуск сжатого до высокого давления (1012 МПа) воздуха. В результате в жидкости возникают волны давления, разрушающие глинистые и химические осадки на фильтре и стенках скважины. Существенное преимущество пневмовзрывного способа - возможность регулирования частоты и интенсивности выхлопов сжатого воздуха, доступность и безопасность рабочего тела воздуха.

Взрыв заряда твердых взрывчатых веществ применяется для освоения водоносных горизонтов, представленных как неустойчивыми, так и крепкими трещиноватыми породами. Возникающая при взрыве ударная волна очищает рабочую поверхность фильтра и, распространяясь далее в пространстве за фильтром, деформирует глинистую зону водоносного пласта. При разрыве газового пузыря возникает депрессия на пласт, и смесь глинистого раствора с песком устремляется внутрь фильтра. Пульсация газового пузыря способствует интенсивной разглинизации пласта.

Для проведения взрывных работ изготовляют специальные торпеды, представляющие собой цилиндр с центрирующими фонарями. Внутри цилиндра находится заряд взрывчатого вещества.

Для разглинизации водоносных песков в качестве ВВ используется детонирующий шнур. Торпеду опускают в скважину на электрическом кабеле. С помощью электродетонатора торпеда взрывается, и скважина очищается от разрушенной породы.

Свабирование заключается в том, что при возвратно-поступательном перемещении сваба (поршень 4 с клапаном 3 на рис. 12.9) жидкость порциями перемещается в надпоршневое пространство. В результате создается депрессия на водоносный пласт, вызывающая приток воды из пласта в скважину, очистку фильтра и стенок скважины от глинистой корки, осадков и загустевшего раствора. Свабирование наиболее эффективно при освоении напорных водоносных пластов при глубине их залегания свыше 100 м.

Механические методы освоения водоносных пластов заключаются в разрушении зоны глинизации лопастным расширителем, установленным под башмаком фильтра. Образовавшаяся каверна заполняется гравийной обсыпкой. Для очистки рабочей поверхности фильтра от осадков применяются механические ерши.

Химические методы восстановления водоотдачи. Эти методы широко распространены в отечественной и зарубежной практике. Сущность их заключается в воздействии на фильтр и прифильтровую зону реагентов, растворяющих кольматирующие вещества. Кроме того, реагенты могут воздействовать на более удаленную зону пласта, формируя в породе новые фильтрационные каналы. В качестве химических реагентов применяют соляную кислоту, глинокислоту (смесь плавиковой и соляной кислот), дитионит натрия Na2S2О4, триполифосфат натрия Na5P3О10 и др.

Наиболее часто применяется солянокислотная обработка пластов, представленных карбонатными породами. В результате химической реакции образуются растворимые в воде соли СаС12 и MgCL2, которые удаляются из пор и трещин пласта при откачке воды. Для разглинизации используется 1015 %-ный раствор НСl, нагнетаемый в скважину по трубам, перфорированным в нижней части. Химическая обработка закольматированных водоносных горизонтов может осуществляться по трем технологическим схемам: создание реагентной ванны в водоприемной части скважины; обработка прифильтровой зоны с однократным вытеснением реагентного раствора из ствола в пласт; многоцикличная схема с периодическим перемещением раствора от ствола в прифильтровую зону и в обратном направлении.

Для химической обработки скважин используется типовое химическое оборудование (резервуары, насосы), защищенное специальными покрытиями. Работы с химическими реагентами ведутся после инструктажа по технике безопасности в спецодежде: резиновый костюм, перчатки, сапоги, противогаз. Химическую обработку скважины следует выполнять в строгом соответствии с проектом работ и требований охраны природы.

Физико-химические методы восстановления водоотдачи. К этой группе относятся термореагентный, кислотоструйный, вибро-реагентный, термовиброреагентный и другие методы.

Термореагентный метод основан на интенсификации процесса растворения кольматирующих соединений путем использования разогретого раствора, поступающего в водоприемную часть скважины. При солянокислотной обработке в качестве термореагента (вещество, взаимодействующее с химическим реагентом с выделением тепла) обычно используется металлический магний.

Кислотоструйный метод основан на сочетании химической активности реагента и действия струи химического раствора, выбрасываемых с большой скоростью из гидромониторных насадок. Кислотоструйная обработка применяется в скважинах с открытой (бесфильтровой) водоприемной частью.

Виброреагентный метод основан на одновременном воздействии химической активности реагента и вибрационного воздействия на прифильтровую зону. В результате интенсифицируется процесс растворения в зоне контактирования реагента с кольматантом. Технологическая схема декольматации этим методом заключается в том, что в скважину, оборудованную вибратором с рабочим органом обычного типа (см. рис. 12.10), через устье подается реагентный раствор, затем осуществляется вибрирование. Применение виброреагентного метода позволяет увеличить удельные дебиты скважин  в 1,51,7 раза. Метод весьма перспективен для широкого использования в практике восстановления водоотдачи водозаборных скважин.

Термовиброреагентный метод усиливает эффект применения вибро-реагентной обработки скважин за счет подогрева реагентного раствора в призабойной части до температуры 6080°С. Подогрев осуществляется скважинными электронагревателями или с помощью термореагентов.

Пневмореагентный метод представляет собой рациональное сочетание химической обработки и пневмовзрыва. В результате пульсирующее воздействие газовой полости на закольматированную зону дополняется растворяющим воздействием химического реагента.

Электрогидроударное воздействие на фильтры и прифильтровые зоны скважин основано на импульсном выделении электрической энергии между электродами разрядника, установленного внутри фильтра. При подаче импульсов тока высокого напряжения на электроды разрядника, погруженного в воду, происходит пробой жидкости в межэлектродном промежутке, который сопровождается выделением значительного количества энергии, накопленной ранее в конденсаторной батарее. Интенсивный разогрев образующейся плазмы разрядным током приводит к повышению давления в разрядном канале и его расширению с сильным сжатием прилегающих слоев жидкости, в которой возникает ударная волна. Разрядный канал при этом трансформируется в быстро увеличивающуюся в размерах парогазовую полость, пульсация которой вызывает серию следующих одна за другой акустических волн сжатия — разрежения и знакопеременные гидропотоки. Декольматация фильтра и прилегающих слоев обсыпки при электрогидравлическом ударе достигается в основном под действием ударной волны, акустических волн и гидропотоков.

Метод электрогидравлического удара применяется в широком диапазоне гидрогеологических и эксплуатационных условий, как в пористых, так и в трещиноватых коллекторах, чаще всего для восстановления производительности скважин, находящихся в процессе эксплуатации и оборудованных фильтрами различных конструкций. Наиболее эффективно применение метода при очистке фильтров, закольматированных плотными конгломератовидными осадками различного состава.

В состав электрогидроударной установки входят устройство для зарядки конденсаторной батареи до рабочего напряжения (повышающий трансформатор, выпрямитель высокого напряжения и зарядное сопротивление) и устройство для преобразования электрической энергии в механическую (батарея импульсных конденсаторов, воздушный разрядник для разъединения разрядной цепи при зарядке конденсаторов и подключения конденсаторов к нагрузке, жидкостный разрядник, рабочий кабель).

Эффективность декольматации фильтров электрогидроударным методом зависит от давления на фронте ударной волны, длительности ее воздействия на фильтр, количества создаваемых импульсов. Исследованиями установлено, что давление на фронте ударной волны р увеличивается с ростом напряжения разрядного контура u и емкости конденсаторов с, уменьшается по мере увеличения расстояния r от канала разряда и длины рабочего кабеля Lk, возрастает (до некоторой оптимальной величины) с повышением межэлектродного промежутка Lэ, в жидкостном разряднике. Установлено, что эффективность очистки фильтра возрастает по мере увеличения давления на фронте ударной волны и энергии разряда, хотя и в разной степени. При одной и той же энергии разряда кольматант разрушается более эффективно при более высоких напряжениях разрядного контура u и соответственно меньших значениях емкости конденсаторов с.

Длительность воздействия ударной волны определяется главным образом емкостью конденсаторной батареи, однако с ее увеличением возрастает опасность разрушения конструктивных элементов фильтра.

Таблица   4.1 - Технические характеристики  электрогидроударных  

установок

Показатели

ЭГУ-69

ЭГУ-76

Вильнюсского управления «Водоканал»

Максимальная глубина погружения рабочего разрядника, м

140

150

100

Внутренний диаметр обрабатываемой водоприемной части, мм

100-300

80—300

100-300

Разрядное     напряжение, кВ

60

50

50

Продолжение таблицы 4.1

Емкость конденсаторной батареи, мкФ

0,7

0,5

10—18

Напряжение питающей сети, В

Автономное   питание

220

380

Тип базового автомобиля

КрАЗ-219

КрАЗ-256

УАЗ-452

«Урал -337»

Таблица 4.2 Технические характеристики  электрогидроударных  

установок

Показатели

ЛИСИ

СЭУ

РА-СЭУ-1

ЭРА-300/50/1

Максимальная глубина погружения рабочего

разрядника, м

150

350

350

300

Внутренний диаметр обрабатываемой водоприемной части, мм

50—300

140—300

140-300

80—300

Разрядное  напряжение,

кВ

30

40—50

50

50

Емкость конденсаторной батареи, мкФ

2

3—12

6—12

1

Напряжение питающей

сети, В

380

380

380

380

Тип базового автомобиля

КрАЗ-651

ЗИЛ-157К,

ЗИЛ-131

МАЗ -500 А

ЗИЛ-131

Для выполнения электрогидроударных обработок используют различные типы установок, характеристики которых приведены в табл. 26. В их числе преобладают специализированные установки типа СЭУ, разработанные СКБ НПО «Агроприбор» в г. Николаеве. В последнее время появились также различные модификации электрогидроударных установок, с помощью которых можно выполнять сопутствующие спуско-подъемные операции без привлечения буровых установок, автокранов или другого грузоподъемного оборудования (РА-СЭУ-1, ЭРА-300-50/1).

Работоспособность установок для электрогидроударной обработки в значительной мере зависит от эксплуатационных характеристик рабочих кабелей, которые должны иметь минимальную индуктивность и высокую электрическую прочность. Этим требованиям отвечают коаксиальные кабели типов РК 50-17-12, РК 50-24-15, РК 50-24-17, РК 50-24-16, РК 50-33-15, РК 50-44-16, РК 50-44-17 и некоторые другие, способные выдерживать напряжения до 50—80 кВ и имеющие индуктивность на 1 м 0,25— 0,27 мкГн.

Наиболее ответственная часть электрогидроударной установки - жидкостный разрядник, который функционирует в жестких условиях больших динамических нагрузок, сильных электрических и магнитных полей, высоких температур. Конструкции жидкостных разрядников весьма разнообразны. Высокой надежностью при эксплуатации в различных условиях отличается, в частности, разрядник с дискообразным основанием отрицательного электрода.   Особенность устройства состоит в том, что отрицательный электрод, представляющий собой два пересекающихся взаимно перпендикулярных диска, выполняет функции направляющего элемента при спуске разрядника в скважину и легко проходит места перехода диаметров, что облегчает, в частности, ввод разрядника в фильтры, установленные впотай.

Недостатком этой конструкции является то, что значительная часть энергии электрогидравлического удара распространяется вертикально вниз вдоль оси скважины, не оказывая декольматирующего воздействия на стенки фильтра.

Более эффективно энергия разряда расходуется при использовании разрядника с электродами, расположенными в вершинах конических поверхностей, с помощью которых достигается перераспределение выделяемой энергии в направлении стенок фильтра.

Разработаны также некоторые другие конструкции разрядников. В большинстве случаев они оснащаются ловушкой (приспособлением для сбора части кольматанта, отбрасываемого со стенок фильтра на забой скважины при обработке). Ловушка обычно представляет собой цилиндрический или конусообразный сосуд, открытый сверху и подвешиваемый на тросе под разрядником. Исследование содержимого ловушки после каждого цикла обработки - важный источник информации о составе кольматанта, закупоривающего фильтр, и об эффективности очистки его поверхности.

При выборе оптимального режима обработки, согласно рекомендациям ВНИИ ВОДГЕО, следует исходить из предполагаемой прочности кольматирующих осадков, обычно по превышающей 1 -1,5 МПа, и допустимого давления ударной волны для конкретного фильтра, установленного в обрабатываемой скважине. Для регулирования давления ударной волны p, согласно тем же рекомендациям, следует прибегать к изменению только одного параметра — межэлектродного промежутка в жидкостном разряднике Lэ. С этой целью составлены соответствующие графики зависимости между р и Lэ, для фильтров разного диаметра при различной длине кабеля. Для регулирования длительности воздействия ударной волны, от которой зависит не только эффективность декольматации, но и сохранность фильтра, рекомендуется изменять в небольших пределах емкость конденсаторной батареи с (от 1 мкФ при обработке фильтров с покрытием из непрочных материалов типа латунных, винипластовых сеток и т. п. до 2 мкФ при обработке более прочных фильтров в виде перфорированных стальных каркасов без сетчатого покрытия). Для полной декольматации 1 м фильтра рекомендуется производить от 300 до 500 разрядов.

Согласно рекомендациям Николаевского СКБ «Агроприбор», для достижения оптимального технологического режима процесса следует регулировать высокое напряжение разряда и емкость батареи конденсаторов с и число разрядов па единицу длины фильтра n. При этом рекомендуются иные оптимальные значения перечисленных параметров (табл.4.3).

Таблица 4.3 - Режимы   электрогидроударной  обработки

Состав водовмещающих

пород

Оборудование водоприемной части

Режим обработки

Разрядное напряжение, кВ

Емкость конденсаторов, мкФ

Количество импульсов на 1м

Известняк, песчаник

Открытый ствол. Трубчатый стальной каркас (диам. 152-203 мм)

35-40

30-35

5-10

5

150-200

50-150

Пески

Трубчатый стальной каркас (диам. 152-203 мм) с грав. обсыпкой

25-35

5

100-150

Оптимальное значение межэлектродного промежутка в жидкостном разряднике, согласно рекомендациям СКБ «Агроприбор» и В. А. Романенко, определяется из соотношения

Lэ = (0,7÷0,8)υ,                                          (4.1)

где Lэ — межэлектродный промежуток, мм; υ — напряжение разрядного контура, кВ.

Учитывая расхождения в рекомендуемых значениях параметров процесса, при выборе оптимального технологического режима обработки конкретной скважины, существующие рекомендации следует рассматривать как ориентировочные. При практическом выполнении обработок необходимо учитывать опыт проведения аналогичных работ на других скважинах в конкретных условиях данного объекта или региона, а при отсутствии такового — принимать минимальные рекомендуемые значения основных параметров. В ходе первых обработок следует как можно чаще контролировать эффективность воздействия по содержимому ловушки разрядника и результатам откачки из скважины после каждого цикла обработки. На основе получения данных вносят необходимые коррективы в режим процесса при последующих циклах обработки той же скважины или обработках других скважин в идентичных условиях.

Таблица   4.4 - Режимы   электрогидроударной  обработки по В. А. Романенко

Состав водовмещающих

пород

Тип фильтра

Режим обработки

Разрядно е напряжение, кВ

Емкость конденсаторов, мкФ

Количество импульсов на 1м

Известняк, песчаник

Сетчатый, проволочный

35-40

6

100-120

То же

Трубчатый с перфорацией

50

6-9

150-200

Без фильтра

50

6-9

150-200

Гранит

То же

50

9-12

150-200

Метод электрогидроудара допускает возможность управления параметрами процесса и доступен для освоения в условиях производственных организаций. Основной его недостаток заключается в неполной очистке фильтрующих каналов от остатков разрушенного и диспергированного кольматанта, что приближает момент повторной закупорки фильтра и прифильтровой зоны. Для более полной декольматации после электрогидроудара целесообразно выполнять реагентную обработку.

В настоящее время накоплен опыт практического применения метода на водозаборных и дренажных скважинах в Белгородской, Кировской, Ленинградской, Ростовской областях, во многих районах Литвы и Украины. В большинстве случаев достигнуто существенное увеличение дебитов (до 60—70 % от первоначальной производительности скважин).

В настоящем проекте для расширения трещин, увеличения возможного дебита и очистки фильтра закольматированного шламом применяется электрогидроударная установка ЭГУ-69 с использованием разрядника с электродами, расположенными в вершинах конических поверхностей, с помощью которых достигается перераспределение выделяемой энергии в направлении стенок фильтра. Также он оснащен ловушкой для сбора отбрасываемого кольматанта.

    

Рисунок  4.2 – Зависимость эффективности очистки фильтра

Рисунок 4.3 – Жидкостный разрядник с электродами в виде конических отражателей

5 Охрана труда и окружающей среды

5.1 Охрана труда

Под охраной труда понимается система законодательных актов и соответствующих им социально – экономических, технических и санитарно – гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность сохранения здоровья человека, работоспособность в процессе труда. Условия труда работников, занятых в геологоразведочном бурении, определяются спецификой геологоразведочных работ – большой работоспособностью, удаленностью от населенных пунктов, широким диапазоном природно – климатических условий. Поэтому это создает значительные трудности в организации труда и быта буровых рабочих. Здоровые и безопасные условия труда являются одним из главных средств решения проблем социально – экономического развития любого общества.

Поэтому проектируемые работы должны быть безопасными и безвредными для рабочих. Однако, как показывает практика, безопасность и безвредность условий труда в геологоразведочной работе опрнднляется в основном следующими факторами:

  •  Физико–географические условия работы
  •  Месторасположение месторождения
  •  Климатические условия
  •  Физико-механические условия бурения

Как указано в разделе I рельеф района ровный с небольшими наклонами. Абсолютные отметки колеблется от 840 – 860 м до 910 м. Климат района резко континентальный с колебаниями среднемесячной температуры от -22,4оС зимой, до +17,4оС летом. Глубина промерзания почвы достигает 1,5 м при мощности снежного покрова до 2 м.

Чтобы исключить возможность воздействия этих факторов на организм человека предусматриваются следующие меры:

Для предохранения от укусов клещей, комаров предусматривается выдача специальных костюмов.

Для ограждения работающих от неблагоприятных воздействий климатических факторов, предусматривается устройство навесов, выдача спецодежды.

Анализ потенциальных опасных и вредных факторов при выполнении буровых работ приведены в таблице (см. табл. 6.1).


Таблица 5.1 -  Анализ потенциальных опасных и вредных факторов

Наименование работ

Наименование выполняемых операций при данной работе

Потенциальная опасность и вредность возникающая при выполнении данной работы

Причины, возникающие данной опасности и вредности

Организационные мероприятия, исключающие причины данной опасности и вредности

Ссылка на нормы и правила по охране труда

1

2

3

4

5

6

7

1

Подготовка площадки

Выравнивание места для установки колон и зумпфа

Получение травм

Несоблюдение техники безопасности

Соблюдение ТБ при работе

ПБ

2

Перевозка оборудования

Транспортировка буровой установки

Опрокидывание и удары

Нарушение ТБ, производство работ при сильном ветре

Соблюдение ТБ, применение спец. инструментов

ПБ при транспортировке

3

Монтаж

Установка буровой вышки

Опрокидывание и удары

Нарушение ТБ, производство работ при сильном ветре

Соблюдение ТБ, применение спец. инструментов

ПБ

4

Бурение

Запуск станка, свинчивание и развинчивание бурильных труб, бурение

Наматывания одежды на вращающиеся части, удары

Применение одежды не по размеру, использование неисп. Инструментов

Соблюдение ТБ, применение спец. одежды и исправных инструментов

ПБ при бурении

5

Демонтаж

Демонтаж бурового оборудования, подготовка к перевозке

Опрокидывание, удары, ушибы

Несоблюдение ТБ

Соблюдение ТБ, надежное закрепление оборудования

ПТБ при демонтаже


5.1.2  Санитарно – гигиенические мероприятия

5.1.2.1 Мероприятия по борьбе с шумом

Расчет снижения уровня шума за акустическим экраном (для частоты 100ГЦ). Допустим, что высота экрана равна расстоянию от него до источника шума, то есть Н = 2 м, Х = 2 м и расстояние от экрана до рабочего места. У =4 м.

А) определим по формуле длину звуковой тени:

                                                                         (5.1)

На частоте 100 ГЦ длина волны  при температуре +20оС равна 3,4 м, тогда

Б) оценим ослабление шума за экраном на той же частоте 100ГЦ:

Где  - снижение уровня шума за экраном, м

- расстояние от экрана до источника

- высота экрана, м

- расстояние от экрана до защищаемого объекта, м

- длина волны, м

5.1.2.2 Борьба с вибрацией

Для снижения уровня вибрации рабочего места бурильщика рекомендуется применять площадки, подставки. В ходе опытно – конструкторских работ ОМПНТ ПГО. Запказгеологией созданы два типа вибрационных площадок ВП-1 и ВП-2 виброгасящая площадка ВП-1 состоит из опорной плиты в виде рамки из металла уголкового профиля, основания, пружинных амортизаторов, роликов и кронштейнов. Перекрытие виброплощадки выполнено из листового метала и слоя досок толщиной 25 – 20 мм. С внутренней стороны перекрытия к каждой из длинных сторон приварены натяжные ролики. Основание выполнено в форме рамки, к углам которой приведены кронштейны, служащие опорой корпусов пружинных амортизаторов, к истоку крепятся стальные канаты натянутые между амортизаторами по длинной стороне основания.

5.1.2.3 Освещенность

Буровые вышки освещаются в соответствии с нормами приведенными в таблице 5.2

Нормы освещенности и ориентировочное размещение светильников на буровой установке с вышкой высотой 18 м.

Таблица 5.2 – Нормы соответствия освещения буровых вышек

Места освещения

Освещенность, лк

Светильник типа У

Места установки

Число

Мощность, Вт

Рабочие места у бурового станка (ротора, лебедки)

40

Сбоку от механизмов на высоте 2,5 м

2

200

Щиты контрольно – измерительных приборов

50

Перед приборами

1

100

Полати, площадка для кронблока

25

Над полатеми и кронблоками на высоте не менее 2 м

2

100

Двигатель, насосы

25

Над мех. На высоте 2,5 м

2

100

Слесарный верстак

40

Над верстаком

1

100

Лестницы, входы в буровую, приемный мост, зумпф для промывочной жидкости

10

На высоте 2,2-2,5 м

3-4

100

Светильники на буровых установках должны 1 раз в месяц очищаться от пыли, копоти, грязи, а стекла световых приемов по мере загрязнения ноне реже 1 раза в полугодие.

Защитное заземление.

Механические части, электрические установки, буровые станки работающие от электродвигателя, жилые вагон – дома, имеющие освещенность более 36 должны быть заземлены. Общее сопротивление сети заземления не должно превышать 40 м.

Расчет одиночного трубчатого заземлителя расположенного вертикально на уровне поверхности земли.

    (5.2)

Где  - расстояние от поверхности земли до середины заземлителя

- расчетное удельное сопротивление грунта (Ом. м)

- длина трубы, см

- диаметр трубы, см

                    

5.1.2.4 Спецодежда и спецобуви

Все работники должны быть обеспечены и пользоваться спецодеждой и спецобувью в зависимости от характера выполняемой работы в соответствии с действующими нормами бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений.

Спецодежда и спецобувь, бывшие в употреблении могут выдаваться работнику только после стирки, ремонта и дезинфекции.

Стирка, починка и дезинфекция спецодежды, а также починка спецобуви обеспечивается администрацией.

5.1.2.5 Медицинская помощь

Экспедиции, партии, отряды, буровые вышки, цехи и прочие должны быть обеспечены аптечками и наставлениями по оказанию первой медицинской помощи.

В аптечках должны иметься медикаменты и наставления применительно к специфике данного района. Медикаменты по мере их расходования должны периодически пополняться лицом, ответственным за медицинское обслуживание.

При выполнении работ, связанных с непрерывным перемещением работающих пунктов, все работники должны быть обеспечены индивидуальными пакетиками.

5.1.3 Техника безопасности

Под техникой безопасности понимается система организационно – технических мер и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Мероприятия по технике безопасности составляет комплекс технических средств и приемов работы, исключающих производственный травматизм и обеспечивающих безопасность труда (разработка безопасных приемов выполнения различных видов работ, улучшение технологических процессов, внедрение безопасных технологий и техники, применение оградительных и предохранительных устройств и средств, автоматических защитных систем сигнализации, индивидуальных средств защиты спецодежды и т.д.).

Буровая установка должна быть обеспечена механизмами  и приспособлениями повышающими безопасность работ, в соответствии с утвержденными нормативами.

Запрещается разбирать мачты, не пригодные для дальнейшей эксплуатации они должны быть свалены на подготовленную площадку. Перед этим люди должны быть удалены на расстояние не менее высоты мачты плюс 10 м.

Буровое оборудование, вышки должны осматриваться буровым мастером не реже одного раза в неделю и бурильщиком при приеме и сдаче смены, кроме того, состояние мачты должно проверяться в следующих случаях: до начала и после передвижения мачты; перед спуском колонны обсадных труб.

Обнаруженные неисправности должны устраняться до начала работы.

Кроме того, на месторождении рекомендуется,  что при перевозке людей вахтовым транспортом должны быть назначены старшие, ответственные наряду с водителем за соблюдением безопасности перевозки. Запрещается перевозить людей в необорудованных кузовах, а также на бортах прицепов вахтового автотранспорта.

Перевозка людей в зимний период будет производиться по строго назначенному маршруту со скоростью не более 50 км/ч. Запрещается совместные перевозки рабочих и грузов. На каждом буровом агрегате имеется ответственный санинструктор.

5.1.4 Противопожарные мероприятия

Вокруг каждой буровой установки территория должна очищаться от сухой травы, кустарника и деревьев в радиусе 15 м.

Все объекты должны быть оснащены, согласно нормам обеспечения объектов пожарной техникой (табл. 5.3).

Таблица 5.3 - Нормы оснащения объектов пожарной безопасностью

Объекты

Огнетушитель, шт

Пожарный инвентарь

Пожарный ручной инструмент (топор, багор, лом)

Хим. пенный

Углекислотный

Ящик с песком

Бочка с водой

Войлок асбест.

Ведро пожарное

Стационарные буровые установки:

А) с приводом от ЭД

Б) с приводом от ДВС

2

2

1

-

2

2

1

1

-

-

2

2

2

2

Буровые установки (без бурового здания):

А) передвижная

Б) самоходная

1

1

-

1

1

1

-

-

1

1

1

1

1

1

Весь пожарный инвентарь должен быть окрашен в красный цвет. Комплект пожарного ручного инструмента размещают на щите, который вывешивают на видных и доступных местах.

Подогрев и приготовление антивибрационной смазки производить только в специально отведенном месте, вне буровой установки в 30 м от места хранения смазки и ГСМ. Смазку согревать до температуры вышеуказанной в инструкции – запрещено.

Антивибрационную смазку хранить на расстоянии 30 м от буровой, ГСМ в 50 м. Категорически запрещается применение открытого огня в буровых вышках.

 5.2 Охрана окружающей среды

В своевременную эпоху неуклонного развития научно – технического прогресса, решающего фактора роста производства - взаимодействие человека на окружающую природную среду неизбежно усиливается, остро проявляется противоречие в взаимодействии общества и природы, которые породили так называемую экологической проблемой. Интенсификация общественного производства, как правило, приводит к истощению природных ресурсов и загрязнению окружающей среды и нарушению природных взаимосвязей.

На станциях проектом разведки месторождения Артемьевское полиметаллических руд предусматривается следующие мероприятия  по охране окружающей среды.

5.2.1 Охрана почвенно–растительного слоя от загрязнения ГСМ и бытовыми отходами.

Для этого предусматривается применение насосов для заправки дизельного топлива в топливные баки. Оборудование поддонов под дизелями электростанций, буровых установок и компрессоров.

5.2.2 Предотвращение эрозии почв

Предусматривается прокладка подъездных путей на землях не сельскохозяйственного назначения по оптимально – кратчайшему расстоянию с максимальным использованием полевых дорог. Организация рациональных схем передвижения механизмов по профилю. Внедрение контейнеров для хранения инструментов, отборочного материала, угля в зимнее время.

После отработки участков последние будут приведены в состояние, пригодные для использования по целевому назначению и переданы по актам землепользователям.

5.2.3 Рекультивация земель

Восстановление плодородных земель, защита подземных вод от загрязнения. Для этого предусматривается ликвидация  полевых работ, демонтаж оборудования, вывоз, засыпка отстойников, складирование бытовых отходов на свалках или их захоронение. Также предусматривается рекультивация земель, планировка и покрытие поверхности природным слоем.

Рекультивация земель производится по следующей технологии:

До начала строительства дорог, площадок, водопроводов, в траншеях верхний растительный слой на глубину 0,25 м снимается и перемещается бульдозером Т-100 на расстоянии 40 м.

Перемещение грунта производится 2 раза:

  •  При снятии растительного слоя и складывание его в бурты
  •     При распределении растительного слоя из ствола по всей площади площадок, траншей, дорог по окончании работ.

Для получения наиболее эффективного результата со всеми рабочими и инженерно – техническими работниками будут проведены специальные инструктажи, беседы о важности мероприятия по охране окружающей среды. 

6 Экономическая часть

 

6.1 Организационные условия производства работ

Таблица  6.1 - Бурение скважин и опытные работы проводятся буровым отрядом в составе

Гидрогеолог

1 чел.

Буровой мастер

1 чел.

Машинист буровой установки

4 чел.

Помощник машиниста буровой установки

4 чел.

Повар

Водитель тех.водовоза

Буровой отряд мобильный, всё оборудование размещается на автомобильных прицепах. Жилой  вагон – дом и вагон – столовая также прицепные, на пневмоходу.  При перевозке бурового отряда с базы на участок работ выделяется дополнительный автотранспорт. Трубы и фильтра доставляются трубовозом Зил – 131, дизельное топливо - бензовозом Урал.

Привод глиномешалки от генератора бурового станка УРБ - 3АМ,  освещение буровой и вагон-домов также от генератора бурового станка. Глина для приготовления бурового раствора доставляется самосвалом ММЗ. Вода для приготовления раствора и деглинизации скважины доставляется из блажащего водоема  или с эксплуатационной скважины в посёлке.

Техводовоз Урал оборудован самозакачивающим устройством. После достижения проектной глубины, по заявке бурового отряда, выполняются геофизические исследования в скважине каротажной станцией СК – 1 на автомашине Газ – 66.

Буровой отряд мобильный, укомплектован всем необходимым оборудованием, инструментом и средствами по технике безопасности.

6.2 Расчет производительности и количество одновременно 

работающих станков

 Определение общих затрат времени на бурение, сопутствующие бурению работ

               (6.1)

Т1 - затраты времени на бурение ст. смен

Т2 - затраты времени на сопутствующие бурению работы ст. смен

Т3 - затраты времени на монтаж, демонтаж и перемещение буровых установок на новую точку, ст. смен.

Исходя из этого определяем смежную производительность станка по формуле:

                                     (6.2)

Определяем месячную производительность станка:

                  (6.3)

где 102,9 - плановое количество ст. смен в месяц.   

Потребное количество станков для выполнения запроектированных 

объемов бурения

             (6.4)

где m - планированное количество месяцев;

Кисп - коэффициент использования буровых станков (0,70)

Таблица 6.2 - Буровые работы

Расчет объемов бурения

Описание пород

Категория пород

Объем бурения на скв, м

Общий объем бурения, м

Глина бурая, плотная, с прослойками песка мелкозернистого

III

35

35

Песок серый мелкозернистый, с прослоями плотных глин, водоносный

II

15

15

Глина бурая, плотная, с прослойками песка

III

35

35

Песок серый мелкозернистый водоносный

II

30

30

Глина бурая, плотная, вязкая

III

5

5

Итого

 

120

120

Таблица 6.3 - Расчет объемов вспомогательных работ и затрат времени

Виды работ

Ед. изм

Объем работ на скв.

Норма времени на 1 ст-смену

Норм. документ

Всего затрат времени, ст-смен

Крепление скважины

100 м

1,20

0,87

ВПСН №11, табл 17

1,044

Электро каротаж

1000 м

0,120

0,21

ВПСН №6,   табл 9

0,025

Установка фильтра

 

1

0,557

ВПСН

№11,

табл 9

0,557

Итого

1,626

Таблица 6.4 - Расчет затрат времени на бурение скважины глубиной 120 м

Категория пород

Объем бурения, м

Норма времени, ст-смен

Всего затрат времени, ст-смен

Норм. документ

II

45

0,07

3,15

ВПСН №11, табл 66

 

III

75

0,11

8,25

Итого

120

 

11,4

Таблица 6.5 -  Расчет затрат времени на монтаж, демонтаж и перемещение буровых установок на новую точку

Наименование работ

Объем работы

Затраты времени ст. смены

На единицу времени

На весь объем

1

2

3

4

5

1

Монтаж,

демонтаж и

перемещение буровых

установок УРБ-3АМ на

новую точку.

1

3,69

7,38

Расчет производительности и количество одновременно работающих

станков.

Таблица 6.7 - Технико-экономические показатели бурения

Показатели

Объем работ,

м

Затраты

времени ст. смен

1

2

3

1. Объем бурения, п.м.

120

1,626

2. Количество скважин

1

3. Средний диметр

0,172

4.  Средняя глубина

120

5.  Угол заложения скважин

90

6. Работы сопутствующие бурению:

А) Крепление

Б) Электрокаротаж

120

0,120

0,87

0,21

9. монтаж, демонтаж и перемещение              буровой установки

1

3,69

10. Общие затраты времени на бурение, сопутствующие работы, монтаж, демонтаж и перевозку оборудования

32,7

11. Тип станка

УРБ-3АМ

12. Привод станка

ДВС

13. Количество одновременно работающих станков

1

14. Производительность станка м/ст-мес

514,5

Таблица 6.8 - Расчет основных затрат по статье заработная плата

"Заработная плата" (тенге на 1 ст. смену)

№ п/п

Наименование должностей и профессий

Таблица ВПСН

Раздел категорий

Затраты труда по ВПСН

Дневная ставка, тенге

Основные расходы гр. 5*6

1

2

3

4

5

6

7

ИТР

1

Начальник участка

12

14

0,07

3000

210

2

Инженер по

бурению

12

13

0,05

2800

140

3

Инженер механик

12

11

0,10

2500

250

4

Буровой мастер

I категории

12

14

0,29

3000

870

5

Итого ИТР

0,51

1470

Рабочие

6

Машинист буровой

установки

13

5

1

1600

1600

Продолжение таблицы 6.8

7

Помощник буровой

установки

13

4

1

1400

1400

8

Итого рабочие

2

3000

9

С учетом К- 1,5 за

работу в ночное

время

4500

10

Всего основная

заработная плата

ИТР ирабочих

(пн. 5+9)

5970

11

Дополнительная

заработная плата

7,9% от пн. 10

471,6

12

Итого основная и

дополнительная

заработная плата

(пн. 10+11)

6441,6

13

Соц. налог,

(п.12*0,11)

708,6

14

Всего по

заработной плате

(пн. 12+13)

7150,2

Таблица 6.9 - Расчет стоимости материалов приходящихся на одну станко-смену (на 100 станкосмен)

№ п/п

Наименование материалов

Таблица ВПСН

Норма расхода

Цена

Единица измерения

Основной расход

1

2

3

4

5

6

7

1

Сталь кровельная

104

1

67,5

кг

67,5

2

Масло машинное

104

40

270

кг

10800

о

Солидол

104

15

81

кг

1215

4

Сальниковая

набивка

104

6

121,5

кг

729

5

Канат стальной

97

0,4

189

кг

75,6

6

Шланг

нагнетательный

104

1,5

3105

пг/м

4657,5

7

Рукав

всасывающий

104

0,6

2214

пг/м

1328,4

8

Лампа эл.

104

5

54

шт

270

9

Кабель ГРШ 16мм2

104

2

135

м

270

Итого

19413

На одну ст. смену

194,13

Таблица 6.10 - Расчет стоимости эл. энергии на 1 ст. смену

№ п/п

Наименование

Единица измерения

Таблица ВПСН

Категория

I-III

IV-IХ

Х-ХI

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

Расход эл. энергии на 1 ст. смену

Цена

Основные расходы

27,28

8

218,24

-

-

Таблица 6.11 - Расчет основных расходов по статье "износ' (на 100 ст. смен)

Наименование

Единица измерения

Коли-чество в комплекте

Норма износа,

%

Таблица ВПСН

Цена за 1 шт., тенге

Основные расходы

(гр.4х5х7)

Вертлюг

амортизатор

шт.

1

5

127

5200

260

Ключи шарнирные для бурильных труб

шт

1

5

127

390

19,5

Переходник

шт.

3

10

127

507

50.7

Зажимы для

каната

шт.

21

5

127

156

7.8

Ключи

шарнирные для

обсадных и

колонковых труб

шт.

2

5

127

390

19.5

Серьга подъемная

шт.

1

8

127

520

41,6

Итого

399.1

Вспомогательные

инструменты

Зубило слесарное

шт.

2

15

127

78

11.7

Пилы поперечные

шт.

1

3

127

156

4,68

Бочки железные

шт.

1

20

127

520

104

Манометры

шт.

1

10

127

676

67.6

. Кусачки

шт.

1

6

129

195

11.7

Молоток

шт.

3

8

129

195

15.6

Тиски слесарные

шт.

1

4

129

3900

156

Рулетки сальные

шт.

2

3

129

260

7.8

Итого

238.7

Таблица 6.12 - Расчет затрат по статье услуги

№ п/п

Стоимость оборудования (ВПСН таблица 105)

Нормативный коэффициент затраты на ТО и ТР

Основные расходы

1

2

3

4

1

Основные расходы

1500000

0.00007

105

Затраты на проведение капитального ремонта бурового оборудования определяется следующим образом:

УКАП=1500000*7/1224*100 = 85,8 тенге на 1 ст. смену        (6.5)

Таблица 6.13 - Определяем затраты на производственный транспорт

п/п

Наименование

Стоимость одной машиносмены

Норма транспорта ВПСН таблица 15

Основные расходы

1

2

3

4

5

1

Основные расходы

5313,45

0,29

1540,9

Таблица 6.14 -  Определяем затраты по статье "услуги"

№ п/п

Статья затрат

Затраты на проведение

Затраты на производственный транспорт

Всего по статье "услуги" (гр. 3+4+5)

ТО

Кап. ремонт

1

2

3

4

5

6

1

Основные расходы

210

85,8

1540,9

1836,7

Таблица 6.15 - Расчет затрат по статье «амортизация»

п/п

Наименование

оборудования

Таблица

ВПСН

Количество, шт

Цена

Основные

расходы

(гр. 4x5)

1

2

3

4

5

6

1

Буровая установка

УРБ -3АМ

105

1

1500000

1500000

2

ДВС

105

1

800000

800000

Таблица 6.16 - Расчет затрат времени на монтаж-демонтаж и перевозку БУ

Вид работы

Ед. изм

Объем работы

Норма времени, ст-смен

Всего затрат времени, ст-смен

Норм. документ

Монтаж-демонтаж-перевозка

ст-смен

1

3,69

3,69

ВПСН №11, табл 37

Таблица 6.17 - Основные технико-экономические показатели по лабораторным исследованиям полезных ископаемых и горных пород

Хим. анализ

Ед.изм

Число проб

Опред. компоненты

Номер пробы по СУСН

Норма бриг-час

Норма с учетом коэф.бриг.час

Всего бриг. часов

полный хим. анализ

проба

1

сульфат-ион

269

0,29

-

0,29

сокращ. хим. анализ

проба

1

сульфат-ион

269

0,29

-

0,29

Технико – экономические показатели

Показатели

Единица измерения

Объем работ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Объем бурения

Количество скважин

Средний диаметр скважины

Средняя глубина скважины

Угол заложения скважины

Вид станка

Количество одновременно

работающих станков

Производительность станка

Стоимость 1 м бурения

 

п.м

шт.

мм

м

град

шт.

м/ст мес.

тенге/м

120

1

0,244

120

90

УРБ-3АМ

1

280

25992

Заключение

     В процессе проектирования гидрогеологической скважины на месторождении Белоусовка глубиной 120 м был  выполнен геологический раздел в котором даны общие сведения о месте расположения скважины, описан стратиграфический разрез, даны сведения о водоносности месторождения. На основании этих данных была выполнена техническая часть проекта, а именно  выбрана  и  принята  конструкция скважины, произведен расчет параметров бурения и выбраны породоразрушающие инструменты под каждый интервал бурения.  

Так же была выбрана буровая установка. На основе имеющихся фактических данных для каждого интервала бурения были выбраны долота. Для выбранных долот на каждый интервал бурения были определены оптимальные параметры режима бурения. В главе посвященной расчету фильтра был рассчитан диаметр и тип водоприемной части. Для того чтобы обеспечить доступ воды в приемную часть скважины, и, прежде всего, восстановить естественную проницаемость прискважинной зоны продуктивного пласта проводим промывку приемной части скважины водой с последующим понижением уровня с помощью эрлифта.

В экономической части, которая является заключительной составлена нормативная карта на бурение, на основе которой произведены расчеты скоростей бурения, рассчитана сметная стоимость строительства скважины.

Разработанный проект является заключительной частью обучения по специальности «РТ» и оценивает знания приобретенные в процессе обучения знания студента.

Список использованных литератур

1  Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду. М. Недра, 1988.

2  Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду. М. Недра, 1972.

3  Справочник по бурению скважин на воду. М. Недра, 1979.

4  Технология и техника разведочного бурения. М.Недра, 1983.

5  Билецкий М. Т. Расчет бурильной колонны с применением ЭВМ. Алма-Ата, КазПТИ, 1987.

6  Лиманов Е. Д., Билецкий М. Т., Танатаров Т.Т. Расчет расхода и давления промывочной жидкости в скважине с применением ЭВМ ЕС-1022. Алма-Ата, КазПТИ, 1988.

7  Бирюков В.И., Куличихин С.Н., Трофимов Н.Н. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»- М.: Недра, 1979.

8  Калинин А.Г. , Левицкий А.З. Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1988., Технология и техника разведочного бурения (учебник)

9  Шамшиев Ф.А., Тараканов С.М., Кудряшов Б.Б. и др. 3-е изд. перераб. И допол. –М.: Недра, 1983.,

10  Сердюк Н.И., Куликов В.В., Тунгусов А.А., и др. Бурение скважин различного назначения- М.: РГГРУ, 2007-611с.,

11  Д.Н. Башкатов, С. Л. Драхлис, В. В. Сафонов, Г. П. Квашнин «Специальные работы при бурении и оборудовании скважин на воду», М.: Недра, 1988

PAGE   \* MERGEFORMAT 83


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27982. Роль внимания в становлении мотивационной сферы личности 51.88 KB
  Маслоу дал стройную классификацию и систему потребностей выделяя их группы: физиологические потребности потребности в безопасности в социальных связях самоуважении самоактуализации. При этом он считает что эти группы потребностей находятся в иерархической зависимости от первой к последней т. о межгрупповом восприятии: это не простая сумма восприятия чужой группы индивидами но именно совершенно новое качество групповое образование .: Для группысубъекта тот кто воспринимает: целостность которая определяется как степень...
27983. Понятие и теория каузальной атрибуции. Традиционные концепции и инновационные подходы к проблеме организационного лидерства 26.61 KB
  Возложения или принятия членами группы персональной ответственности за успехи и неудачи в совместной деятельности. Основные социально-психологические характеристики малой группы. Представление о числе членов малой группы колеблется между двумя и семью.
27984. Подходы к исследованию мотивации в различных школах психологии 27.29 KB
  Подходы к исследованию мотивации в различных школах психологии В рамках мировой научной психологии существует множество теоретических подходов к объяснению процессов мотивации человека. Адлера индивидуальная психология главный врожденный мотив человека – стремление к превосходству и совершенству которое может приобретать как конструктивный так и деструктивный характер. При этом предполагается что: зависимость в раннем детстве от родителей вызывает чувство неполноценности которое может перерастать в комплекс неполноценности у взрослого...
27985. Развитие мотивационной сферы в онтогенезе. Особенности мотивационной сферы детей и подростков 61.71 KB
  Как ее конкретные показатели обычно рассматриваются: 1 уровень взаимной симпатии в межличностных отношениях: чем большее количество членов группы нравятся друг другу тем выше ее сплоченность; 2 степень привлекательности полезности группы для ее членов чем больше число людей удовлетворенных своим пребыванием в группе тех для кого субъективная ценность приобретаемых благодаря группе преимуществ превышает значимость затрачиваемых усилий тем выше сила ее притяжения и сплоченность. К числу основных факторов ГС чаще всего относятся: 1...
27986. Роль и место психических состояний среди других психологических явлений 25.04 KB
  Роль и место психических состояний среди других психологических явлений. Самый нижний физиологический уровень иерархической подструктуры включает нейрофизиологические характеристики морфологические и биохимические изменения сдвиги физиологических функций; психофизиологический уровень вегетативные реакции изменения психомоторики сенсорики; психологический уровень изменения психических функций и настроения человека. Другие видят в настроении совокупность нескольких психических состояний при доминировании одного придающего...
27987. Условия возникновения эмоций, критерии эмоционального 57.04 KB
  Соответствуют основным потребностям человека возникли на более раннем этапе эволюции их роль чтобы организм приспособился к некой деятельности. Не зависят от успешности деятельности. связаны не только с потребностями но и с успехом неуспехом деятельности. Вторичные: отчаяние печаль раскаяние производные чувства связаны не только с отражением деятельности но и с предвидением.
27988. Теория когнитивного диссонанса Л. Фестингера. Основные положения теории жизненных циклов организации 45.45 KB
  Основные положения теории жизненных циклов организации. относилось к организации деятельности группы к процессу управления ею. Считается что лидер осуществляет регуляцию межличностных отношений в группе руководитель официальных отношений группы как некоей социальной организации; лидерство можно констатировать в условиях микросреды малая группа руководство элемент макросреды; лидерство возникает стихийно процесс назначения руководителя не является стихийным; по сравнению с руководством лидерство...
27989. Структура и виды волевых процессов. Основные положения трансактного анализа Э.Берна. Использование концепции РВД в консультативно-тренинговой деятельности 24.31 KB
  Штайнера которая предлагала формулу вычисления продуктивности индивида в связи с эффективностью руководителя но может быть использована и для анализа продуктивности группы. Более точно производительность группы людей работа которых характеризуется взаимной зависимостью есть функция взаимодействия между уважением лидера к его наименее предпочитаемому сотруднику НПС и ситуационными переменными отношения между руководителем и членами коллектива структура задачи должностные полномочия объем законной власти руководителя. Модель Фидлера...
27990. Биогенная нагрузка на агроэкосистему и ее снижение с помощью противоэрозийных инженерно-биологических систем 3.22 KB
  друг с другом и с ОС система приобретает свойства способствующие достижению устойчивости и продуктивности агроландшафта а также охране природы такие системы называют противоэрозионными инженернобиологическими системами водосборов ПИБС. По категориям сложности ПИБС бывают простыми с ложными. Сложные ПИБС подразделяются на определенное число подсистем подсистемы на пахотных природораздельных землях в звеньях гидрографической сети в водоохранных зонах рек и др. Состав формирующихся ПИБС водосборов...