Технология бурения комплексом ССК NQ

КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
по технологии бурения скважин
комплексами NQ компании "Борт Лонгир"
1. Назначение и техническая характеристика.
Комплекс инструмента для бурения со съемными керноприемниками NQ компании "Борт Лонгир" предназначен для бурения скважин с приемом и извлечением керна на поверхность без подъема бурильной колонны, а также для проведения работ по подъему и спуску колонны для смены породоразрущающего инструмента.
Техническая характеристика NQ: Наружный диаметр расширителя, мм 75,82 Наружный диаметр коронки, мм 75,44
Внутренний диаметр коронки, мм 47,6
Диаметры бурильной колонны, мм:
наружный 69,9
внутренний 60,3
Длина бурильный труб - 5 футов (1;525 м); 10 футов (3,05 м); 1,5м; 3,0м Масса труб,кг -11,9; 23,8; 11,7; 23,4
Тип колонны бурильных труб - гладкоствольная по наружной и внутренней
поверхности, соединение "труба в трубу" Длина керноприемной трубы, фут(м) 5(1,525) и 10(3,05 ) Угол наклона скважины, град 90 – 45
Для бурения горизонтальных, вертикальных скважин вверх (полный веер) применяется колонковый набор Underground ( Подземный).
В комплекс NQ входят: породоразрущающий инструмент, колонковые наборы, бурильные трубы, спускоподьемный, вспомогательный и аварийный инструмент. В состав комплекса входит также лебедка для подъема съемного керноприемника.
По специальному заказу могут быть поставлены также обсадные трубы в комплекте с необходимым инструментом..
2. Колонковый набор.
Колонковые наборы предназначены для приема и сохранения керна при бурении, а также для извлечения керна на поверхность без подъема бурильной колонны.
Техническая характеристика колонковых наборов NQ: Диаметр колонковой трубы, мм:
наружный 73,2
внутренний 60,5
Диаметр керноприемной трубы, мм:
наружный 55,6
внутренний 50,0
Масса колонкового набора, кг
с керноприемной трубой длиной 5 футов 43
с керноприемной трубой длиной 10 футов 62,9 Масса съемного керноприемника, кг:
с керноприемной трубой длиной 5 футов 17,1
с керноприемной трубой длиной 10 футов 21,4
3. Овершот.
Овершот предназначен для спуска и подъема съемного керноприемника из колонны бурильных труб.
Техническая характеристика овершота NQ: Максимальный наружный диаметр, мм 55,5
Длина в растянутом положении, мм 1870
Масса, кг 15,4








4. Бурение скважины.
В процессе бурения скважин комплексом NQ необходимо
руководствоваться существующими инструктивными материалами по алмазному бурению. Специфические вопросы технологии бурения скважин со съемными керноприемниками рассмотрены ниже.
Начинайте дохождение до забоя только после посадки керноприемника на опорное кольцо колонкового набора. В начале каждого цикла для обеспечения нормального входа керна в кернорватель первые 3-5см следует бурить на пониженной нагрузке на коронку (на 25-30 % ниже обычно применяемой).
Режим бурения следует выбирать из расчета достижения максимальной механической скорости бурения и проходки за цикл и обеспечения высокого выхода керна в конкретных геолого-технических условиях.
Высокопрочная сбалансированная бурильная колонна и небольшие зазоры между ней и стенками скважины позволяют вести бурение на максимально высоких скоростях вращения снаряда, лимитируемых только мощностью привода бурового станка. Снижать частоту вращения снаряда рекомендуется только в случаях, когда высокая частота вращения приводит к снижению проходки за цикл и выходу керна (что может быть при бурении сильнотрещиноватых пород), возникновении сильной вибрации бурильной колонны, наличии каверн или резких искривлений скважины, что может привести к поломке бурильной колонны.
В процессе бурения необходимо особенно внимательно следить за показаниями манометра бурового насоса. Резкое увеличение давления указывает на срабатывание сигнализатора самозаклинивания керна. В этом случае следует немедленно прекратить бурение, выключить насос и извлечь керноприемник из скважины. Запрещается повышать осевую нагрузку для ликвидации самозаклинивания керна, так как это может привести к снижению выхода керна, повреждению керноприемной трубы и прижогу коронки.
Усилие срабатывания сигнализатора зависит от способа установки резиновых манжет: при бурении твердых пород резиновые манжеты чередуются со стальными шайбами, при бурении слабых пород манжеты устанавливаются рядом.
Запрещается использовать съемный керноприемник без манжет сигнализатора во избежание повреждения керноприемной трубы и снижения выхода керна.
Для уменьшения затрат времени на вспомагательные операции необходимо использовать попеременно два съемных керноприемника.
При глубине скважины примерно более_350м перед перекреплением шпинделя необходимо разгружать снаряд с помощью лебедки станка, не отрывая его от забоя.
Станки серии LF.
Не допускайте вращение бурового снаряда на забое без осевой нагрузки во избежание заполировання алмазов в коронке.
5. Выбор типа коронок и расширителей.
Выпускаемые компанией «Борт Лонгир» импрегнированные алмазные коронки имеют цифровой код от 1 до 10. Чем тверже порода, тем выше цифровой код используемой коронки.Однако следует учитывать, что на выбор и использование коронок влияет также множество других факторов. Выпускаемые .коронки постоянно совершенствуются, тем не менее общее правило использования коронок серии 10 для самых твердых пород и серий 1 и 2 для более мягких абразивных пород сохраняется. Коронки оснащены высококачественными монокристаллическими синтетическими алмазами.




Рекомендации по применению импрегнированных коронок различных серий в зависимости от твердости, абразивности, раздробленности и трещиноватости пород и мощности буровых станков приведены ниже, а также на рис,
Серия 1 - для очень абразивных и раздробленных (трещиноватых) пород мягких, средней твердости и твердых. Коронка имеет очень твердую матрицу, которая будет устойчива для большинства абразивных пород. Рекомендуется использовать на высокомощных станках для бурения с поверхности с высоким вращающим моментом и высокой осевой нагрузкой.
Серия 2 - для пород со средней степенью абразивности и раздробленности. Прочная, широкого применения, универсальная коронка для использования на всех типах буровых станков по мягким, средней твердости и твердым породам.
Серия 3 - крепкая, многосекторная коронка для мягких абразивных пород. Режущая способность этой коронки выше, чем у коронки серии 2.
Серия 4 - для пород средней твердости, абразивных и плотных. Рекомендуется только для маломощных буровых станков, в частности для бурения из подземных горных выработок. Превышение нагрузок на коронку значительно сократит срок ее службы (проходку на коронку).
Серия 6 - для пород от средних по твердости до твердых и очень твердых, абразивных и раздробленных. Возможно также использование в плотных неабразивных породах. Хорошо работает в породах, чередующихся по твердости и абразивности. Коронка широкого применения с хорошим сроком использования и механической скоростью бурения выше средней.
Серия 7 - для твердых и очень твердых, умеренно абразивных и трещиноватых пород. Прочная, относительно легко режущая коронка с хорошей скоростью углубки.
Серия 8 - для очень твердых, плотных, неабразивных пород. Использование этой коронки требует высоких скоростей вращения и небольших нагрузок на коронку для достижения наилучших результатов.
Серия 9 - для очень твердых и сверхтвердых, плотных и умеренно трещиноватых, неабразивных пород.
Серия 10 - для очень твердых и сверхтвердых неабразивных пород. Требует высоких скоростей вращения и низких осевых нагрузок. С приобретением некоторого опыта этот тип коронки можно эффективно использовать при бурении в других неабразивных породах.
Правильно выбрать серию коронки не так трудно, как может показаться. Необходимо учесть мощность вашего бурового станка, глубину и состояние скважины, характеристику пород (твердость, зернистость, трещиноватость). Краткое удобное руководству по выбору коронки с учетом этих сведений приведено на стр.
















Твердость и трещиноватость пород применительно к сериям импрегнированных коронок компании Борт Лонгир
Мягкие I Средние I Твердые I
Пегматиты Перидотиты Габбро Кристаллические сланцы Нориты* *
Серпентиниты I Диабазы Песчаники Доломиты
Известняки | Андезиты Гипс Базальты
Кальцит Глинистые

сланцы Тальк
Очень твердые
Кварциты
Риолиты
Граниты
Гнейсы
Диориты
i
Сверхтвердые
Железистые кварциты
Яшма
Кварц
Кремсланцы

Рис. Рекомендуемые серии импрегнированных коронок в зависимости от твердости и трещиноватости пород






При частом чередовании пород по твердости рекомендуется использовать коронку с самым низким цифровым кодом, необходимым для бурения в самой твердой из предполагаемых пород. При этом необходимо совершенствовать навыки осторожного бурения, чтобы ограничивать механическую скорость бурения в любых встречающихся абразивных породах -это защитит коронку от быстрого износа.
С другой стороны, если вы столкнетесь с интенсивным искривлением скважины, используйте коронку с более высоким серийным номером в сочетании с ограничением механической скорости бурения за счет снижения осевой нагрузки на коронку, что поможет снизить интенсивность искривления
скважины.
Все выпускаемые компанией »Борт Лонгир» разновидности алмазных расширителей (PREMIUM, PREMIUM LITE, PREMIUM STABILIZED) можно
использовать для всех типов пород: мягких и очень твердых, плотных и раздробленных.
Хотя калибрующие расширители имеют бол
·ьший срок использования по сравнению с коронками «(3-6 коронок на 1 расширитель)» рекомендуется при бурении сравнительно глубоких скважин чередовать 2 или более расширителя, чтобы поддерживать постоянный диаметр скважины и снимать изношенные по диаметру расширители. Несоблюдение этого общепринятого приема приведет либо к плохой стабилизации коронки, либо к потере диаметра скважины, которую позже придется расширять. Для проверки износа расширителя рекомендуется применять калибровочные кольца.
6. Параметры режима бурения.
При использовании однослойных коронок большинство буровиков обычно выбирают скорость вращения (об/мин) и нагрузку на коронку, а затем регулируют подачу колонны на забой, сохраняя выбранную нагрузку при бурении в изменяющихся по твердости породах.
Как правило, импрегнированные коронки требуют более высоких скоростей вращения для достижения скорости углубки, сопоставимой с однослойными коронками. Это объясняется тем, что выступ алмазов из матрицы импрегнированной коронки меньше и соответственно, меньше углубка за 1 оборот коронки.
При использовании импрегнированных коронок компания "Борт Лонгир" рекомендует абсолютно другой подход, при котором механическая скорость бурения контролируется в очень узком диапазоне заданных об/мин, а нагрузка на коронку имеет второстепенное значение. Этот метод бурения известен как метод об/см (число оборотов коронки на1 см углубки).
Индекс об/см очень важен для максимального продления срока службы коронки, хорошей производительности и снижения стоимости буровых работ.
Чтобы рассчитать индекс об/см разделите скорость вращения коронки (o6/мин) на скорость углубки (см/мин ), например:
800 об/мин :10 см/мин = 80 об/см

Идеальная цель - сохранение этого индекса при бурении в диапазоне 80-100 об/см.
Если ваш выбор серии коронки соответствует породе и вы руководствуетесь этими рекомендациями, бурение должно идти ровно и интенсивность износа коронки будет примерно одинаковой в течение всего срока ее службы.
Если показатель об/см ниже рекомендованного минимума 80 об/см, коронка будет быстро изнашиваться и вам придется либо увеличить скорость вращения (об/мин), либо снизить механическую скорость бурения, уменьшив нагрузку на коронку. Если свойства породы или ограничения по бурению не позволяют вам осуществить это, перейдите на коронку с меньшим серийным номером, например, с серии 9 на серию 7.
Если показатель об/см гораздо выше рекомендуемого максимума 100 об/см, алмазы в коронке могут заполироваться и углубка может прекратиться или значительно снизиться. Поэтому вам нужно уменьшить частсту вращения (об/мин) или увеличить механическую скорость бурения, повысив нагрузку на коронку. Если эти показатели невозможно изменить, переходите на коронку с более высоким серийным номером, например, с серии 2 на серию 6.

Термин "заполирование" используется для описания состояния, когда алмазы на торце коронки не выступают из матрицы и не режут породу. Проходка, естественно, останавливается и возникает необходимость "заточки" коронки. Во избежание заполирования крайне важно, чтобы коронка постоянно врезалась в породу.
Хотя выше подчеркивалось, что нагрузка на коронку является второстепенным фактором при бурении импрегнированными коронками, в некоторых обстоятельствах этот фактор может стать очень важным, например, когда первоочередное значение имеет контроль за искривлением скважины и бурение в связи с этим необходимо вести при пониженных нагрузках. В таких случаях использовать более высокий серийный номер коронки по сравнению с рекомендованным и соблюдать определенную осторожность в отношении механической скорости бурения. При этом уменьшается искривление скважины за счет некоторого увеличения затрат на коронки с более высоким серийным номером.
Если для бурения требуется очень высокая нагрузка на коронку, переходите на коронку с более высоким номером серии. При этом обычно снижаются требования по нагрузке на коронку с сохранением приемлемой механической скорости бурения.
Для комплекса NQ ориентировочная нагрузка на импрегнированную коронку находится в пределах 1100-2700 кгс. Если вы превышаете максимальную нагрузку, можно ожидать искривления скважины, быстрого износа колонковых наборов и бурильных труб и даже их поломок (обрывов) в скважине.
Рекомендуемое ориентировочное количество подаваемой в скважину промывочной жидкости при бурении импрегнированными коронками комплексом NQ находится в пределах 30-45 л/мин. Если вы начали бурить на максимально рекомендованном количестве жидкости и возникла необходимость заточки коронки, уменьшите производительность насоса. При этом мелкий шлам изнашивает матрицу и оголяет алмазы. Если это не помогает, переходите на коронку с более высоким номером серии (например, с серии 6 на серию 7).
Диапазоны режимных параметров, рекомендуемых различными
в
инструкциями компании «Борт Лонгир», несколько отличаются.
Так, руководством по применению алмазного инструмента (издание четвертое 1997 год) для импрегнированных коронок NQ рекомендуются следующие режимные параметры;

Количество промывочной жидкости, л/мин
Скорость
вращения
коронки,
об/мин
Механическая скорость бурения, см/мин при индексе об/см

Нагрузка на коронку, кгс



80об/см
100 об/см



30-38

1350
800
550
17
10
7
14
8
6

1400-2700


В паспортах на буровые коронки: для импрегнированных коронок NQ рекомендуются
следующие режимные параметры.



Количество
Твердость
Скорость
Нагрузка
Максим.
Ожидаемая

промывочной
породы
вращения
на коронку,
индекс
механическая

жидкости,

коронки
кгс
об/см
скорость

л/мин

об/мин


бурения,






см/мин

Сверхтвердая 1000-1200 2700 120
7,5-10

36-45 Очень твердая 800-1200
1800-2700
100
7,5-12,5

Средн.твердости 600-1000 1100-1600
70
9-15

В этих рекомендациях режимные параметры увязаны с твердостью пород. Режимы бурения импрегнированными коронками комплексов BQ, NQ и HQ приведены ниже.
При осмотре поднятых из скважины импрегнированных коронок можно многое узнать о процессе бурения. Иллюстрации видов износа, возможные причины такого износа и меры по устранению этих причин приведены – виды износа.
Обычно импрегнированная коронка выбраковывается после полной ее отработки. Первый показатель того, что коронка приближается к нормальной выбраковке - это увеличение или резкий скачок давления насоса из-за уменьшения глубины торцевых каналов.
В идеале импрегнированная коронка должна бурить ровно с одинаковой скоростью износа матрицы и алмазов.
Если вы выбрали коронку с недостаточно высоким номером серии или по каким-то другим причинам произошло заполирование коронки, необходимо обнажить поверхность матрицы, чтобы вскрыть новые алмазы. Обычно это достигается уменьшением скорости вращения (об/мин) в 2-3 раза и поддерживанием постоянной скорости углубки за счет увеличения давления на коронку. Обычно через 1-3 см бурения на таких режимах происходит обнажение алмазов. Сразу же уменьшите давление на коронку и увеличьте обороты вращателя до рекомендуемой величины об/см. Если вам приходится повторно повторять эту процедуру, рекомендуется перейти на. коронку с более высоким номером серии.
Для заточки коронок вне скважины рекомендуется пескоструйный метод при помощи твердого абразива.
Примечания:
По возможности избегайте заточек коронки, так как это искусственно укорачивает срок ее использования.
Если коронку нужно постоянно затачивать, переходите на коронку с более высоким номером серии.
Для заточки импрегнированных коронок компании «Борт Лонгир»ни при каких условиях нельзя пользоваться кислотами.
Для заточки компания «Борт Лонгир» не рекомендует выключать промывку при бурении и ждать, когда коронка начнет иврезатьсяи (это неминуемо приведет к
ПРИЖОГУ КОРОНКИ.


Режимы бурения импрегнированными коронками BQ, NQ и HQ компании Борт Лонгир
Руководство по применению алмазного инструмента (издание четвертое, 1997 год, Канада)

Количество
Скорость
Механическая скорость бурения,
Нагрузка

промывочной
вращения
см/мин при индексе об/см
на

жидкости,
коронки,


коронку,










л/мин
об/мин
80 об/см
100 об/см
кгс



Коронка BQ




1700
22
17


23-30
1000
13
10
900-2300


700
9
7




Коронка NQ




1350
17
14


30-38
800
10
8
1400-2700


550
7
6




Коронка HQ




1000
13
10


38-45
600
8
6
1800-3600


400
5
4


Паспорт на импрегнированные коронки завода в Солт Лэйк Сити, США
(в этих рекомендациях режимные параметры увязаны с твердостью пород)

Количество
Твердость
Скорость
Нагрузка
Макси-
Ожидаемая

промывочной
породы
вращения
на
мальный
механическая

жидкости,

коронки,
коронку,
индекс
скорость

л/мин

об/мин
кгс
об/мин
бурения,






см/мин


Коронка BQ



Сверхтвердая
1000-1400 2300-3600
140
7,5 -10

Очень твердая
1000-1200 1600- 2700
100
7,5 -13

Средней тверд.
800-1200 1100-1600
80
10-15


Коронка NQ



Сверхтвердая
1000-1200 2700-3600
120
7,5 -10

Очень твердая
800-1200 1800-2700
100
7,5 - 13

Средней тверд.
600-1200 1100-1600
70
9-15


Коронка HQ



Сверхтвердая
800-1000 2700-4500
100
7,5-10

Очень твердая
600-1000 1800-2700
80
7,5 -13

Средней тверд.
600-800 1300-2700
60
10-16

26-36
36-45



45-50








13PAGE 15


13PAGE 14815





Приложенные файлы

  • doc 8845238
    Размер файла: 248 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий