Определение глубины скважины
В общем случае глубина скважин определяется необходимостью полного подсечения тела полезного ископаемого. При этом углубление в подстилающие рудный пласт породы должно быть в пределах 5-20м.
По условию глубина подсечения рудного пласта 700м, мощность пласта 18м, углубление в подстилающие породы принимаем 10м. Тогда общая глубина скважины составит 728м.
Определение начальных углов забуривания скважины.
В общем случае ствол скважины должен по возможности пересекать пласты горных пород под углом близким к 900.
По заданию аз. пад. рудного пласта СВ, угол падения 40°.
Т.к. угол падения рудного пласта 350, то выбирается бурение искривленной скважины, чтобы сэкономить время и средства.
Начальный зенитный угол Q0 забуривания зависит от глубины скважины.
Если глубина скважины до 300м, Q>200
300-800м, Q = 5-200
>800м, Q = 2-50 .
Т.к. глубина скважины 728м, то Q0 должно быть в интервале 5-200. Выбираем Q0 = 100.
Начальный азимутальный угол забуривания α зависит от аз. пад. рудного пласта:
α = аз. пад.−1800
α = 220−180=40 СВ.
Выбор конечного диаметра бурения.
В общем случае конечный диаметр скважины должен быть минимально необходимым. В нашем случае конечный диаметр скважины зависит от способа колонкового бурения. При бурении скважины алмазными коронками dк = 46-59мм.
Таблица 1
Распределение объёмов буровых работ по категориям.
| № п/п | Категория пород по буримости | Название породы | Глубина проходки | Способ бурения |
| I | наносы | тв | ||
| XIII | доломиты | а | ||
| V | Каменная соль | а | ||
| V | карналлит | а | ||
| V | Каменная соль | а |
Т.к. при бурении будет применяться алмазное и твёрдосплавное бурение, то dк = 59мм, запасной диаметр 46мм.
Выбор и обоснование проектной конструкции скважины
Конструкцией скважины называется её технический разрез, в котором указаны диаметры бурения по интервалам глубины, диаметры обсадных труб и глубины их установки, места и способы тампонажа, технологические параметры бурения по интервалам глубин.
Бурение скважин будет осуществляться по типовому профилю по данному типу разреза.
Для построения многоствольной скважины используется графо-аналитический способ.
Расчёт параметров многоствольной скважины
По заданию приращение зенитного угла составляет 2°, азимутального 3° (положительное); интервалы замеров через 50 метров.
Среднее значение зенитных и азимутальных углов забуривания основного ствола скважины вычисляются по формуле:
Q=( α1+α2)/2, где Q – среднее значение зенитного угла.
Данные расчётов приведены таблице 1.
Таблица 2
Средних значений азимутального и зенитного углов по стволу скважины.
| Интервал замера | Q ср | α ср |
На основе данной таблицы строится типовой профиль и инклинограмма основного ствола скважины. См приложение №1.
Интенсивность зенитного искривления скважины определяется по формуле:
| γ0 = | ∆Q | , (1) |
| ∆l |
где ∆Q – приращение зенитного угла; ∆l – интервал между замерами;
γ0 - интенсивность зенитного искривления.
| γ0 = | = 0,04 град/м | |
Интенсивность азимутального искривления определяется по формуле:
| γ = | ∆d | , |
| ∆l |
где γ – интенсивность азимутального искривления; ∆d – приращение азимутального угла.
| γ = | = 0,06 град/м | |
Радиус искривления основного ствола вычисляется по формуле:
| R = | 57.3 | , |
| γ0 |
где R – радиус искривления.
R = 1432 м
Угол встречи основного ствола скважины с рудным пластом определяется графически:
γ = 910
Построение дополнительного ствола скважины.
Точка забуривания дополнительного ствола скважины находится на расстоянии не менее 10м от башмака последней колонны обсадных труб. Определяем точку забуривания дополнительного ствола – 250 м.
Расстояние от точки подсечения (точка А) основным стволом рудного пласта до точки подсечения (точка Б) дополнительного ствола должно быть 50-150м. Выбираем 100 м. См. приложение № 2.
Глубина дополнительного ствола скважины:
L = (α*R)/57.3
L = 450*700/57.3 = 549.7+20+10=579.9м
Радиус кривизны дополнительного ствола скважины определяется графически:
R = 579.7
Угол встречи дополнительного ствола скважины определяется графически:
γ1 = 910.
Составление ГТН
Конструкция скважины определяется на основании геолого-технических условий бурения, выбранного конечного диаметра проектной глубины скважины.
Проектная глубина 728м.
dк = 59мм.
Категория пород по буримости: 1, 13, 5.
Способы бурения основного ствола скважины:
- в интервале от 0,0 до 12,0м – ручное бурение;
- в интервале от 12,0м до конца скв (728м) – бурозрывательное бурение.
Интервалы бурения с осложнёнными условиями бурения, согласно приведенного геологического разреза, следующие:
1) наноы 0,0-9,0;
2) зона поглощения 125,0-145,0.
Осложнёнными считаются условия, требующие специальных технологических операций при бурении в этих интервалах.
Предусматривается перекрытие интервалов с осложнёнными условиями бурения колоннами обсадных труб и производство затрубного цементного тампонажа на 10м выше и 10м ниже раздробленных пород.
Тампонаж проводится с целью гидроизоляции:
- устья скв в интервале 0,0 – 9,0м ;
- зоны поглощения в интервале 115 – 155м .
Диаметры обсадных труб 89мм и 73мм соответственно интервалам.
Промывка основного ствола скважины:
- в интервале 0,0 – 9,0м – промывка глинистым раствором;
- в интервале 9,0 – 728,0м – промывка технической водой.
Способы бурения дополнительного ствола скважины:
- в интервале от 125 до 728м – алмазное бурение.
Промывка дополнительного ствола скважины:
- в интервале 125 до 728м – техническая вода. См приложение № 3.