Реферат: Методические указания квыполнению курсовой работы по дисциплине «Разрушение горных пород при бурении скважин» для студентов специальности 090800 «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К выполнению курсовой работы по дисциплине «Разрушение горных пород при бурении скважин» для студентов специальности 090800
«Бурение нефтяных и газовых скважин»
Тюмень, 2005
Утверждено редакционно-издательским советом
Тюменского государственного нефтегазового университета
Составители: доцент Абатуров В.Г., ассистент Кед А.В.,
Рецензент: Кулябин Г.А.- профессор, доктор технических наук.
Тюменский государственный нефтегазовый университет,
2004
1.Введение.
курсовая работа выполняется в шестом семестре и состоит из следующих разделов [2]:
1.Разбивка или уточнение геологического разреза месторождения на пачки (интервалы) одинаковой буримости (интервал бурения после кондуктора).
2.Выбор типа буровых долот по механическим свойствам горных пород и определение осевой нагрузки на долото.
1.1.Структура курсовой работы.
1.Расчётно-пояснительная записка.
Выполняется в соответствии с указаниями, изложенными в разделах 2.
2.Графическое приложение к расчётно-пояснительной записке состоит из чертежа общего вида выбранного в курсовой работе типа бурового долота формата А4, выполненного в соответствии с ЕСКД.
По согласованию с преподавателем чертёж общего вида долота может быть заменён чертежами отдельных деталей, фрагментов буровых долот, бурильных головок и вспомогательного бурового инструмента меньших форматов для использования в виде пособий на учебных занятиях.
1.2.Выбор варианта.
Курсовые задания составлены в 100 вариантах. Вариант выбирается в соответствии с двумя последними цифрами студенческого билета. Предпоследняя цифра в таблице 1 определяет вариант геологического разреза с указанием горных пород.
Таблица 1
Варианты контрольных заданий
№ п/п
Исходные
данные
Предпоследняя цифра студенческого билета
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1.Литологическое описание разреза
1.1.
Глубина по вертикали, м 400 - 1000
Г,
ИГ
П,
А
П,О, ГО
ГМ
П,
ГО
П
П, Г
П, ПЧ
Г, ИГ
Г
1.2.
1000 - 1500
П, Ар
Г, П
Г, А
Г/ПЧ
ГПЧ
Ар
Г,П, ПЧ
П, ГО
Г, Ар
ГПЧ
1.3.
1500 - 2000
Г, П, Ар
Г, А
А, П
П, Г,
НПЧ
Ар
ПЧ, Ар
ПЧ, Ар
Ар, ГПЧ
А
Ар
1.4.
2000 - забой
НПЧ, Ар
НПЧ
Г/ПЧ
А
НПЧ
А, НПЧ
Ар
А
НПЧ
ГПЧ
Условные обозначения: Г – глины, ИГ – известняки глинистые, Ар – аргиллиты, А – алевролиты, П – пески, О – опоки, ПЧ – песчаник, ГП – глинистые песчаники, НПЧ – нефтенасыщенные песчаники, ГО – опоковидные глины, Г/ПЧ – чередование глин и песчаников, ГМ – глины с прослойками мергелей.
Таблица 2 Варианты контрольных заданий
2.Исходные данные
Последние цифры студенческого билета
Интервал, м
Показатели
отработки
долот
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.1.
400-1000
Проходка
на
долото,
м
529
551
346
728
482
716
685
609
104
456
428
507
881
903
222
1080
833
1068
1036
960
101
807
779
859
796
818
189
995
748
983
951
875
103
722
694
774
719
741
193
918
672
906
875
799
100
646
618
698
699
721
160
898
651
886
854
778
84
625
597
677
691
713
232
890
644
879
847
771
92
618
590
670
527
549
138
726
479
714
682
606
54
453
425
505
501
522
167
427
399
479
656
580
77
453
688
700
676
698
230
875
628
863
831
755
115
602
574
654
588
610
156
78
541
776
744
168
64
515
487
567
2.2
1000-1500
Проходка
на
долото,
м
326
337
728
425
302
419
403
366
169
290
276
313
200
211
299
1080
176
293
277
240
163
66
150
189
169
180
995
268
146
262
247
209
69
139
119
158
179
184
918
272
150
266
251
213
65
137
123
162
140
151
898
239
116
233
217
179
49
103
89
129
212
223
890
313
188
305
289
252
58
176
162
201
119
129
726
218
95
212
196
158
19
82
68
108
147
158
427
111
124
241
225
187
42
245
97
138
210
221
875
309
186
303
287
250
81
174
160
199
136
147
235
42
229
787
213
176
99
86
125
29
2.3
Проходка на
Долото,
м
69
215
176
190
226
303
628
319
202
325
237
226
100
66
189
50
69
140
177
980
193
76
199
111
69
80
895
168
46
162
147
107
69
33
19
58
73
84
172
50
166
818
151
113
37
23
62
65
140
151
139
116
133
798
117
79
103
89
129
49
790
112
113
211
88
205
58
189
152
76
62
101
119
129
118
95
112
626
96
58
82
68
108
89
47
58
146
124
141
327
125
89
111
97
37
42
110
111
209
86
203
775
187
150
74
60
99
81
136
47
135
112
129
687
113
76
93
86
125
29
2.4
2000 –забой
Проходка
на
долото,
м
94
99
569
143
82
140
132
114
728
76
69
89
91
97
921
140
80
140
130
11
1080
73
66
86
94
99
836
143
82
140
132
113
995
75
69
88
90
95
759
139
78
136
128
109
918
72
65
84
74
79
739
123
62
120
112
93
898
56
49
68
83
88
731
132
71
129
121
102
890
65
58
77
44
50
567
93
32
90
82
64
726
26
19
39
67
73
540
116
56
114
106
87
427
49
42
64
106
111
716
155
94
152
144
125
975
87
81
100
54
62
95
139
32
90
152
81
49
79
67
111
3.
Глубина
Скважин,
м
2100
2000
2010
1870
1930
2037
1795
1980
1900
2050
В таблице 2 по последней цифре выбирается вариант задания, в котором указаны показатели отработки долот, в частности проходки на долото, которые используются для составления вариационного ряда.
2. Разбивка или уточнение геологического разреза месторождения на пачки (интервалы) одинаковой буримости.
2.1.При выполнении курсовой работы необходимо помнить, что в случае, если бурение ведётся на разведочной или поисковой скважине на новой площади, когда нет чёткого разделения разреза на пачки одинаковой буримости, то студент должен выполнять эту работу, пользуясь следующими требованиями, разработанными в учебнике[1, с.225]:
1.Непрерывность пачки (интервала).
2.При бурении пачки должны быть использованы однотипные буровые установки, буровые долота одного диаметра, турбобур одного типа и диаметра. Параметры режима бурения должны быть одинаковыми или близкими.
3.Горные породы, слагающие пачку, должны быть близкими по литологическому составу.
4.Измение механических свойств горных пород с глубиной (если этих данных нет, то буримость пород) не должны резко изменятся.
В случае, если местными буровыми организациями разработано разделение разреза на пачки одинаковой буримости, то студент должен его изучить, а также сделать уточнение разреза по той же методике.
Порядок разделения разреза рекомендуется выполнять так:
1) Проводится выделение интервалов в соответствии с вышеперечисленными требованиями и в той же последовательности;
2) Оценивается однородность выделенных пачек одинаковой буримости.
2.2.Проверка однородности пачки одинаковой буримости. В качестве показателей используются: проходка на долото ^ Н и долговечность долот Т [1, с.227].
При оценке однородности пачки берутся показатели соседних частей пачки и делается проверка методом сравнения средних.
Методом случайной выборки выписываем значения Н и Т для той и другой части пачки. В работе[1] рекомендуется по 10 показателей из каждой части. Всего будет по два вариационных ряда для каждой части. Величину надёжности статистических оценок принимаем равной 0,95. Вариационный ряд, содержащий менее трёх показателей, не может быть принят к оценке. Все члены вариационного ряда должны быть расположены в порядке увеличения;
Х1<Х2<…..n-1n
где:n-число членов ряда.
Для исключения грубых ошибок проводится проверка крайних значений вариационных рядов. Для значения Х1 проверка делается следующим образом. Вычисляются левые части неравенств (2), (3), (4) и сравнивается со значениями К1, К2, К3 из табл. 1
^ Таблица 3
Критерий К при надёжности оценки Р = 0,95
n
K1
K2
K3
3
0,941
1
1
4
0,765
0,955
0,967
5
0,642
0,807
0,845
6
0,560
0,689
0,736
7
0,507
0,610
0,661
8
0,468
0,554
0,607
9
0,437
0,512
0,567
10
0,412
0,477
0,531
12
0,376
0,428
0,481
15
0,338
0,381
0,430
20
0,300
0,334
0,372
30
0,260
0,283
0,322
(2)
(3)
(4)
Если любое из неравенств не выполняется, то величина Х1 признаётся грубой ошибкой и должна быть из вариационного ряда исключена.
Аналогично делается проверка для значении Хn
(5)
(6)
(7)
При невыполнении любого из неравенств величина Хn из ряда исключается, а при невыполнении неравенства (7) исключается значение Хn-1 .
После исключения промахов определяются характеристики вариационных рядов: среднее значение и среднее квадратичное отклонение S
(8)
(9)
Для сравнения двух рядов (первого 1 и второго 2) вычисляется общее среднее квадратичное отклонение:
(10)
и параметр t1,2 распределения Стьюдента разности
(11)
Значение t1,2 сравнивается с табличным значением параметра распределения Стьюдента t (табл. 4) при заданной величине надёжности 0,95 и определённом числе степеней свободы m, который определяется по следующей формуле:
m=n1+n2-2 (12)
^ Таблица 4 Параметр распределения Стьюдента при P=0,95
m
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
014
t
2,78
2,57
2,45
2,36
2,31
2,26
2,23
2,20
2,18
2,16
2,15
m
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
t
2,13
2,12
2,11
2,11
2,10
2,08
2,08
2,07
2,07
2,06
2,06
В случае, если t1,2>t, то должен быть сделан вывод, что различие средних значений и статически значимо и пачки не должны быть объединены. Если t1,2то различие значений и не значимо. Таким образом, пачки должны быть признаны однородными, то есть объединены в один интервал. Далее рассматривается вопрос о возможном объединении второй и третьей пачки, третьей и четвёртой. В конце раздела делается вывод о том, на какие пачки разделён разрез.
3.Выбор типа буровых долот по механическим свойствам горных пород и определение осевой нагрузки на долото.
3.1.Оценка механических свойств горных пород геологического разреза.
Для выбора типа долота необходимо знание механических свойств горных пород, прежде всего твёрдости и абразивности. Эти свойства могут быть определены по следующим характеристикам пород геологического разреза [3]:
- литолого-петрографическая характеристика, включающая литотип, структурное состояние породы, состав цемента, наличие включений обломочного и кремниевого состава, степень нарушенности массива пород;
-геолого-геофизическая характеристика пород со средними значениями плотности , определяемыми по диаграммам гамма-гамма-каротажа.
В первом случае для классификации геологического разреза по твёрдости и абразивности необходимо использовать таблицу 4, разработанную в НИИБТ и построенную на основе анализа и обобщения большого объёма информации [4,5].
Таблица 5
Соответствие классификационных показателей горных пород их геолого-петрографической характеристике
Порода
Степень уплотнения породы
Наличие алевро-песчанистого материала
Наличие кремниевых и железистых стяжений
Степень трещиноватости
Категория твёрдости Т
Категория абразивности А
Среднее значение твёрдости
,МПа
1
2
3
4
5
6
7
8
Известняк
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Известняк
Долотимизи-рованный
То же
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Известняк глинистый
То же
Доломит
“
“
“
“
“
“
“
“
Доломит известковый
То же
“
“
“
Доломит известковый
То же
“
“
“
Доломит глинистый
То же
Песчаник с кварцевым цементом
То же
“
“
Песчаник с карбонатно-глинистым цементом
То же
“
Песчаник с карбонатно-глинистым цементом
То же
“
“
“
“
“
Алевролит с кварцевым цементом
То же
“
“
“
Алевролит с карбонатным цементом
То же
Алевролит с карбонатно-глинистым
цементом
То же
Алевролит с карбонатно-глинистым
цементом
То же
“
“
“
Мергель карбонатный
То же
“
“
“
“
“
“
“
“
Мергель глинистый
То же
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Глина карбонатная
То же
“
“
“
“
“
“
Глина
“
Кремень
Аргиллит кремнистый
То же
Аргиллит кремнистый
То же
“
“
“
“
Аргиллит
“
Мел
“
Ангидрит
“
“
“
Гипс
“
Галит
“
Галит с примесями карбонатов
То же
Пески
Плотная
“
“
“
“
“
Пористо-кавернозная
То же
“
“
“
“
Плотная
“
“
“
“
“
Пористо-кавернозная
“
“
“
“
“
Плотная
“
“
“
“
“
“
Пористо-кавернозная
“
“
“
Плотная
“
“
“
“
Плотная
Пористо-кавернозная
“
“
“
Плотная
“
“
Пористая
Пористо-кавернозная
Очень пористая
Плотная
Пористая
Пористо-кавернозная
Плотная
“
“
Пористая
“
“
“
Плотная
Пористая
Пористо-кавернозная
“
Плотная
Пористая
Пористо-кавернозная
Плотная
“
Плотная
“
Пористая
“
“
Плотная
“
“
“
“
“
Пористая
“
“
“
Плотная
“
“
“
“
“
Пористая
“
“
“
“
“
Плотная
“
“
“
Пористая
“
“
“
“
Плотная
“
“
“
Плотная
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Нет
“
Eсть
“
“
“
“
“
“
“
Нет
“
Нет
“
Есть
“
“
“
“
“
“
“
Нет
“
“
“
“
“
Есть
“
“
Есть
“
Нет
“
“
“
Есть
“
Есть или нет
Есть или нет
То же
“
Нет
“
“
“
Есть
Есть
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Есть
“
“
“
“
“
“
“
“
Есть
“
“
“
“
Нет
“
Есть
“
Есть или нет
То же
“
“
“
“
Нет
“
Есть или нет
Есть
“
Нет
“
Есть или нет
То же
“
“
“
“
Есть
“
Нет
“
Есть или нет
То же
“
“
Нет
Есть или нет
То же
Есть или нет
То же
Есть
“
Есть или нет
То же
“
“
Нет
“
“
“
Есть
“
Нет
“
“
“
“
“
“
Нет
“
“
“
Есть
“
“
“
Нет
“
“
“
Нет
“
“
“
Есть
“
“
“
Нет
“
“
“
“
“
“
“
“
Есть
“
Есть
“
Нет
“
“
“
“
“
Есть
Есть
“
“
Нет
“
“
“
Есть
Есть
Нет
Есть
“
“
“
“
Нет
“
“
“
Есть
“
Есть
“
Нет
Есть
“
“
“
“
“
Есть
“
Нет
“
Есть
Нет
“
“
“
Есть
“
Нет
“
Есть
“
Нет
“
“
“
“
“
“
“
Есть
“
“
“
“
“
Нет
“
“
“
Есть
“
Нет
“
“
Есть
“
Нет
“
Есть
“
нет
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
“
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
“
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Слабая
“
“
“
“
“
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
“
“
“
“
“
“
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
“
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
“
“
“
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
Слабая
Сильная
“
5 – 6
5 – 6
6
6
7 – 8
7 – 8
5 – 7
5 – 7
3
3
3 – 4
3 – 4
5 – 6
5 – 6
6
6
7 – 8
7 – 8
5 - 7
5 – 7
3
3
3 – 4
3 – 4
5
5
7 – 8
7 – 8
8 – 9
9 – 10
9 – 10
6 – 7
6 – 7
5 – 6
5 – 6
7 – 8
7 – 8
8 – 9
8 – 9
9 – 10
9 – 10
6 – 7
6 – 7
5 – 6
5 – 6
4 – 5
4 – 5
8 – 10
5 – 7
3 – 4
5
7
5 - 6
5
5
3 – 4
3 – 4
2 – 3
2 – 3
3 – 4
3 – 4
8 – 10
5 – 7
3 – 4
5
8
5 – 6
3 – 4
5
5
4 – 5
4 – 5
2 – 3
2 – 3
3 – 4
4
4
4
4
5
5
2 – 3
2 – 3
4
4
3 – 4
3 – 4
3 – 4
3 – 4
4
4
2 – 3
2 – 3
4
4
4
4
3 – 4
3 – 4
2
2
1 – 2
1 – 2
2
2
1 – 2
2 – 3
9 – 11
5
5
5
5
6
6
3 – 4
3 – 4
3 – 4
3 – 4
1
1
4 – 5
4 – 5
5
5
3
3
3
3
4
4
1
2 – 3
2 – 3
5 – 6
5 – 6
8
8
7
7
5 – 6
5 – 6
1 – 2
1 – 2
2 – 3
2 – 3
5 – 6
5 – 6
8
8
7
7
5 – 6
5 – 6
1 – 2
1 – 2
2
2
3 – 4
3 – 4
6 – 7
8 – 9
8 – 9
7 – 8
7 – 8
2
2
3 - 4
3 - 4
6 – 7
6 – 7
8 – 9
8 – 9
7 – 8
7 – 8
2
2
1 – 2
1 – 2
10 – 11
9 – 10
8
6 – 7
8
7 – 8
8
8
8
8
5 – 7
5 – 7
6
6
10 – 11
9 – 10
9 – 10
6 – 7
6 – 7
7 – 8
6
8
8
7 – 8
7 – 8
5 – 6
5 – 6
6
1 – 2
1 – 2
4
4
7
7
1
1
5 – 6
5 – 6
1 – 2
1 – 2
2 – 3
2 - 3
4 – 5
4 – 5
2
2
4 – 5
4 – 5
4 – 5
4 – 5
2 – 4
2 – 4
4 – 5
4 – 5
2
2
4 – 5
4 – 5
2
2
11
5
5
3 – 4
3 – 4
6
6
3
3
3
3
1
1
2
2
5
5
1
1
1 – 3
1 – 3
2
2
5
2130
2130
750
570
2500
1500
1000
1000
750
750
1000
3500
750
3000
750
1250
2500
1500
750
380
2500
1500
750
2500
1500
380
2500
380
2500
750
2500
1500
750
750
750
560
560
280
130
5500
1250
1250
380
80
1000
380
380
560
75
В случае ,если проектируемая скважина закладывается на месторождении , по которому имеется значительная информация по которому имеется значительная информация по детальным геолого-геофизическим исследованиям ,то классификацию пород разреза следует проводить с помощью таблицы 5 [ ]. При этом результаты классификации необходимо сравнивать с данными , полученными по литолого-петрографическому признаку (табл . 4).
Диагностическая таблица по определению классификационных характеристик горных пород на основании их геолого-геофизической оценки
Таблица 6
Порода
Общая пористость породы, %
Плотность
породы, δп
кг/м3*10-3
Категория твёрдости,
Т
Среднее значение твёрдости
рш, МПа
Категория
абразивности,
А
1
2
3
4
5
6
Известняк
Известняк доломитизированый
Известняк глиносодержащий
Известняк кремнистый
Доломит
Доломит известковистый
Доломит глиносодержащий
Песчаник с кварцевым цементом
Песчаник с глинистым цементом
Песчаник с карбонатным цементом
Песчаник с карбонатно-глинистым цементом
Алевролит с кварцевым цементом
Алевролит с глинистым цементом
Алевролит с карбонатным цементом
Алевролит с карбонатно-глинистым цементом
Глина
Глина алевролитовая
Глина карбонатная
Аргиллит
Аргиллит карбонатный
Аргиллит кремнистый
Мергель карбонатный
Мергель глинистый
Мергель алевритистый
Мел
Ангидрит
Гипс
Соль
Соль с примесями
Кремень
Пески
Рифогенные и трещиноватые породы
Породы трещиноватые с открытыми карстовыми каналами
0–3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
10-20
Выше 20
-
0-3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
10-20
Выше 20
-
0-3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
Выше 10
0-3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
Выше 10
0-3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
Выше 10
0-3
3-10
10-20
Выше 20
0-3
3-10
Выше 10
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,72-2,67
2,67-2,55
2,55-2,38
Ниже 2,38
2,76-2,71
2,71-2,58
2,58-2,41
Ниже 2,41
-
2,70-2,65
2,65-2,53
2,53-2,36
Ниже 2,36
2,87-2,81
2,81-2,68
2,68-2,50
Ниже 2,50
2,83-2,78
2,78-2,65
2,65-2,46
Ниже 2,46
2,83
2,65-2,60
2,60-2,49
2,49-2,32
Ниже 2,32
2,67-2,62
2,62-2,50
Ниже 2,50
2,67-2,62
2,62-2,50
2,50-2,34
Ниже 2,34
2,67-2,62
2,62-2,50
Ниже 2,50
2,37-2,62
2,62-2,50
2,50-2,34
Ниже 2,34
2,65-2,60
2,60-2,50
Ниже 2,50
2,67-2,62
2,62-2,50
2,50-2,34
Ниже 2,34
2,67-2,62
2,62-2,50
Ниже 2,50
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7-6
5
4
4-3
7
6-5
5-4
4
4-5
8-7
6-5
5-4
4
9-7
7-5
5-4
4
8-7
6-5
5-4
4
5
7
6-5
4
3
6
5-4
4-3
7
6-5
4
3
7
6-5
4
7
6-5
4
3
6
5-4
4-3
7
6-5
4
3
7
6-5
4
3-2
2-1
4-3
3-2
4-3
3-2
3
3-4
5
4
4-3
4
1
5-4
3
3
4-3
9-11
1
1-6
1-6
2130
1250
750
570
2500
1500
1000
750
1000
3000
1500
1000
750
3500
2000
1000
720
3000
1500
1000
750
1250
2500
1500
750
380
1750
1000
560
2500
1500
750
380
2500
1500
750
2500
1500
750
380
1750
1000
560
2500
1500
750
380
2500
1500
750
280
130
560
280
560
280
380
560
1250
750
560
750
80
1000
380
380
560
5500
75
-
-
3
3
2,5
2,5
3,5
3
2,5
2
2
8
7
6
6
3,5
3
2,5
2
3,5
3
2,5
2
2,5
11
10
10
9
9
8
7
9
8
7
7
9
8
7
10
9
9
8
7
6
5
7
7
6
6
8
7
6
1,5
1
5
4
2
1,5
3
3
6
2
2
4
1
2
1
1
2
11
5
1-4
1-4
Необходимо отметить, что для выбора типа бурового долота важное значение имеет абразивность пород, определяемая по таблицам 5 и 6. В целом к числу малоабразивных пород следует отнести глины, глины карбонатные, известняки доломитизированные, глиносодержащие, доломиты известковые, глиносодержащие. Аргиллиты карбонатные, мергели, мел, ангидриты, гипс, соли, соли с примесями. Породы абразивные включают все типы песчаников, алевролитов, известняк кремнистый, пески, глины алевритовые, кремень.
3.2. Выбор класса бурового долота по характеру воздействия на горную породу.
Выбор производится по разработанной в ВНИИБТ диаграмме парных соответствий категорий твёрдости и абразивности классам буровых долот (диаграмма КТС), приведённой в таблице 7 [4,5]. Видно, что в левом нижнем углу диаграммы находится вероятная область применения долот режуще-скалывающего действия (лопастных). В правом нижнем углу размещена вероятная область применения долот истирающе-режущего действия (алмазных, алмазно-твёрдосплавных). Центральная часть диаграммы относится к долотам дробящее- скалывающего действия (шарошечным).
Классификационная таблица соответствия типов долот свойствам горных пород
Таблица 7
Примечание: А – соответствует средневзвешенным значениям категорий твёрдости и абразивности пород для интервала их одинаковой буримости: Г4 меньше, чем Г1, Г2,Г3, поэтому рекомендуется долото ТК.
Порядок выбора шарошечных долот для каждого интервала (пачки) рассматриваемого геологического разреза следующий. Для каждого характерного интервала (пачки) вычисляются средневзвешенные по толщине интервала категории КТ и абразивности КА. Например, пачка состоит на 16% из известняков 3-й категории, на 46% из известняков и доломитов 4-й категории, на 26% из доломитов 5-й категории и на 10% из доломитов 6-й категории твёрдости.
Абразивность пачки в цифровом выражении выглядит так: породы 4-й категории абразивности по толщине пачки составляют 20%, породы 5-й категории 40% и 6-й категории на 40%.
Средневзвешенные по толщине пачки категории твёрдости и абразивности составляют КТ=4,32 и КА=5,2. Считаем эти значения координатами КТС. Наносим значения на диаграмму, получая точку А. Выбор типа долота производится из условия минимальности расстояния от нанесённой точки А до эталонных (табличных) точек, нанесённых заранее на поле диаграммы. В нашем примере наименьшее расстояние от точки А до эталонной точки ТК, поэтому выбирается шарошечное долото типа ТК. В случае, если точка А равноудалена от двух эталонных точек, они объединяются конкурирующими вариантами типов долот. Выбор класса типа долот по диаграмме КТС носит предварительный характер.
3.3. Уточнение выбора типа долот с использованием классификации шарошечных долот по назначению.
Для окончательного выбора необходимо уточнить механические свойства горных пород геологического разреза по интервалам. Для этого уточняется группа пород интервала, категория по твёрдости и твёрдость в МПа (таблица 8. Классификация осадочных горных пород по твёрдости [3] ). Далее по таблице 9 определяется группа долот и средние значения твёрдости, отвечающие категориям пород по твёрдости при вдавливании по штампу [1].
Окончательный выбор долота делаем по таблице 10. Для проверки правильности выбора долот необходимо собрать в процессе их отработки необходимый статический материал и сравнить показатели на одно долото по проходке, стойкости и механической скорости бурения. Таким же образом делается окончательный выбор долот.
Таблица 8 Классификация осадочных горных пород по твёрдости.
Порода
Группа
I Мягкие
II Средней твёрдости
III Твёрдые
Категория
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Твёрдость, МПа
≤ 100
100-250
250-500
500-1000
1000-1500
1500-2000
2000-3000
3000-4000
4000-5000
5000-6000
6000-7000
> 7000
Глинистая
глина
С.П
СЛ.П
сланцевая глина
СЛ.П
глинистый мергель
С.П
СП
глинистый мергель и аргиллит
СЛ.П
СЛ.П
СЛ.П
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов рд 03-421-01
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Методические указания для студентов 3 и 4 курсов специальность «фармация»
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Методические указания по выполнению рефератов по дисциплине «введение в специальность»
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Методические указания к выполнению курсовой работы. Требования к оформлению. Содержание и последовательность решения задач
17 Сентября 2013