Способы и технические средства погружения и извлечения обсадных труб - Буровые установки
При бурении инженерно-геологических и гидрогеологических скважин в рыхлых и мягких породах производится искусственное закрепление стенок скважин, предохраняющее их от обрушения. Наиболее надежным и широко применяемым способом является закрепление стенок скважин с помощью обсадных труб. Для крепления стенок скважин применяют обсадные трубы ниппельного и муфтового соединения. Длина труб изменяется от 1,5 до 9 м. Более длинные трубы не используются.
В зависимости от условий и имеющегося оборудования применяют Следующие способы погружения обсадных труб: а) свободный спуск под действием собственной силы тяжести; б) проворот обсадной колонны вручную; в) поворот колонны с помощью вращателей буровых станков; г) прерывно-вращательное движение колонны с помощью механизмов расходки; д) задавливание с помощью механизмов подачи; е) забивку с помощью ударной бабы; ж) погружение с помощью гидроударников, пневмоударников, дизель-молотов, вибровозбудителей и вибромолотов.
Процесс закрепления стенок обсадными трубами может осуществляться:
- 1) После бурения определенного интервала либо всей скважины; 2) С одновременным либо опережающим забой погружением труб непосредственно в процессе бурения скважин.
В первом случае скважина бурится породоразрушающим инструментом с наружным диаметром, большим наружного диаметра обсадных труб, поэтому при наличии достаточно устойчивых пород спуск обсадной колонны может производиться под действием только силы тяжести обсадных труб. Однако при наличии неустойчивых пород и в этом случае нередко возникает необходимость использования принудительных способов погружения труб. Во втором случае скважина бурится инструментом с наружным диаметром, меньшим наружного диаметра обсадных труб (бурение производится внутри обсадных труб), поэтому для погружения обсадных труб, как правило, требуется применять принудительные способы. При опережающем погружении труб принудительные способы являются обязательными.
Диаметр интервала скважины, который предполагается закреплять обсадными трубами, как правило, соответствует наружному диаметру обсадных труб. В особо сложных геологических условиях с целью облегчения спуска обсадной колонны соответствующие интервалы скважины нередко проходят инструментом, имеющим наружный диаметр на один размер больший диаметра обсадных труб. Процесс бурения скважины и закрепление ее стенок обсадными трубами обычно производится в соответствии с заранее разработанной конструкцией скважины и технологической картой ее бурения.
Перед погружением нижняя часть обсадных труб оборудуется башмаком. При забивном способе погружения верхняя часть колонны оборудуется забивной головкой. Для забивки труб применяют специальные ударные снаряды. Перед началом спуска обсадные трубы тщательно замеряют с соответствующими записями в буровом журнале.
Процесс погружения обсадных труб на заданную глубину ведется непрерывно во избежание прихвата труб в скважине.
Если скважина имеет двухколонную, трехколонную или четырехколонную конструкцию, нижний конец предыдущей колонны погружается до суглинков или глин. Нижний конец предыдущей колонны в песках обычно не оставляют с целью предотвращения расклинки двух обсадных колонн между собою.
При погружении труб методом вращения частота вращения соответствует 10 - 12 об/мин. К числу эффективных способов погружения обсадных труб относится метод расходки, состоящий в том, что колонне сообщается возвратно-вращательное или прерывно-вращательное движение. При этом методе погружение производится под действием собственной силы тяжести. Расхаживание позволяет существенно уменьшить вертикальную составляющую силы трения, препятствующую погружению труб.
При погружении методом расходки нередко возникает необходимость в периодической выемке пород из внутренней полости труб. Для выемки породы применяется Желонирование. Угол расходки труб колеблется от 15 до 30°, частота расходки - от 10 до 60 кол/мин. Собственно процесс расходки осуществляется специальными механизмами расходки с помощью предназначенных для этой цели ключей либо других устройств.
После окончания бурения скважины и выполнения всех запланированных в ней работ следует производить извлечение обсадных труб. В отдельных случаях необходимость извлечения труб может возникнуть и в процессе бурения скважины (при ликвидации аварий, при разбуривании скважины до большего диаметра и т. д.).
Используют следующие Способы извлечения труб:
- 1) Извлечение с помощью лебедок и грузоподъемных устройств, которыми оснащены буровые станки (например, механизмы подачи); 2) Извлечение лебедками с применением талевой системы; 3) Извлечение лебедками с применением вибровозбудителей; 4) Использование винтовых и гидравлических домкратов; 5) Применение различных комбинированных способов (нанесение ударов как снизу вверх, так и сверху вниз, "раскачивание" труб и т. д.); 6) Извлечение различными грузоподъемными устройствами с предварительным взрывом детонирующего шнура внутри колонны; 7) Извлечение так называемым гидравлическим способом; 8) Использование различных приемов и способов, снижающих трение труб о грунт.
Величина статического усилия, необходимого для извлечения колонны обсадных труб, зависит от:
- 1) Длины колонны; 2) Величины интервала колонны, непосредственно соприкасающейся со стенками скважины; 3) Диаметра колонны; 4) Типа колонны (муфтового или ниппельного соединения); 5) Физико-механических свойств пород; 6) Длительности нахождении колонны в скважине; 7) Способа, каким трубы погружались в скважину; 8) Способа бурения, каким скважина проходилась перед погружением труб; 9) Дебита скважины (при откачках).
Величины усилий, необходимые для извлечения обсадных труб из скважин, достаточно велики и могут достигать 1 - 10 МН. Предельное усилие резко возрастает с глубиной погружения труб.
При использовании для извлечения труб технических средств большой грузоподъемной силы необходимо учитывать возможность обрыва колонны. Предел прочности материала труб накладывает определенные ограничения на выбор грузоподъемных средств. При ниппельном соединении неизношенных колонн диаметром 127 мм усилие, достаточное для обрыва, составляет порядка 1,7 мН. Угрозу обрыва можно уменьшить, применив так называемую двойную тягу. В этом случае на бурильных трубах большого диаметра внутрь колонны к башмаку опускают труболовку и затем домкратами одновременно поднимают бурильные и осадные трубы.
При "страгивании" колонны с места ударами, наносимыми сверху, операции производятся в следующем порядке. Первоначально с помощью лебедки и полиспастной системы трубам дается натяжка вверх, затем по трубам сверху наносится серия ударов ударным снарядом. Обычно при этом колонна медленно (по 0,5 - 1 см) начинает подниматься вверх. Если операции натяга и нанесения ударов совместить не удается, можно первоначально по колонне нанести серию ударов и затем попытаться извлекать ее.
Проворот труб с помощью хомута можно применять, если трубы погружены в супеси, суглинки и их длина не превышает 15 - 20 м.
Нанесение ударов по колонне и взрыв детонирующего шнура целесообразно применять во всех случаях, если колонна длительное время находилась в грунте и ее длина превышает 50 м.
Похожие статьи
-
Колонковые и обсадные трубы - Буровые установки
Трубы, применяемые при сооружении скважин, относятся к технологическому и вспомогательному инструменту. Колонковые и шламовые трубы являются...
-
Особенности и область применения различных способов бурения скважин - Буровые установки
В табл.3 приведен перечень применяемых и перспективных механических способов бурения. Перечень дан с использованием терминологии, принятой при бурении...
-
Способы повышения выхода керна - Буровые установки
Основной целью колонкового бурения является получение керна, определения глубины залегания, мощности и качества полезного ископаемого. Поэтому совершенно...
-
7.5 Породоразрушающий инструмент для бурения колонковым способом - Буровые установки
В состав инструмента для колонкового бурения входят породоразрушающие инструменты, расширители, кернорватели, колонковые трубы, промывочные сальники,...
-
Процесс и технология бурения скважин различными способами - Буровые установки
Технология бурения скважин - это способ, последовательность и режим выполнения процессов и операций, связанных непосредственно с углублением скважины....
-
Бурильные трубы Бурильные трубы служат для спуска бурового снаряда в скважину, обеспечения промывки или продувки ее забоя, передачи вращения...
-
Качество ствола скважины. Влияние способа бурения на поперечные размеры скважины - Буровые установки
Задача получения качественного ствола скважины при инженерно-геологических исследованиях является составным элементом в общей проблеме обеспечения...
-
Ловильный инструмент - Буровые установки
Приспособления и механизмы, используемые для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны, ее отдельных элементов, забойных двигателей или...
-
Ударно-канатное бурение кольцевым забоем - Буровые установки
Ударно-канатное бурение кольцевым забоем осуществляется посредством грунтоносов (забивных стаканов, иногда разъемных), сбрасываемых на забой и...
-
Исходные данные 1. Область, район, где закладывается проектная скважина - Ноябрьский район, Тюменской области. 2. Месторождение Вынгапуровское. 3....
-
Инструмент для бурения скважин большого диаметра в мягких и рыхлых породах - Буровые установки
Скважины большого диаметра (в том числе шурфы круглого сечения) при инженерно-геологических изысканиях в рыхлых и мягких породах проходятся...
-
Шнековое бурение - Буровые установки
Шнековое бурение - вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком (бурильной трубой c навитой на ней...
-
Существует большое число классификаций способов бурения скважин различного назначения. В табл.3 представлена классификация способов, видов и...
-
Ключи, хомуты - Буровые установки
Шарнирные ключи предназначены для свинчивания и развинчивания бурильных труб и их соединений. Для свинчивания и развинчивания колонковых труб при...
-
Особенности бурения на акваториях - Буровые установки
Бурение скважин производится с плавучих буровых установок (ПБУ), со стационарных оснований, а в отдельных случаях - непосредственно со дна. В районах с...
-
Пневмоударники - Буровые установки
Пневмоударное бурение - разновидность ударно-вращательного бурения c использованием погружного бурильного молотка ( Пневмоударника ) (рис.14)....
-
Буровые установки и оборудование - Технология бурения скважин
Буровая установка или буровая -- комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их...
-
При бурении инженерно-геологических скважин применяется широкий комплекс грузоподъемного, насосного, энергетического и компрессорного оборудования....
-
Предупреждение и ликвидация аварий при колонковом бурении Во избежание аварий с бурильными трубами необходимо : 1. Тщательно следить за износом бурильных...
-
Инструмент для шнекового и медленновращательного бурения - Буровые установки
В комплект инструмента для Шнекового бурения входят долота и шнеки. Порода при бурении разрушается двух - и трехступенчатыми долотами. Торец каждой...
-
Нижняя часть обсадной колонны заблаговременно на мостках оснащается колонным башмаком и обратным клапаном. Измеряется общая длина обсадных труб, после...
-
Выбор технологического режима бурения - Буровые установки
Под Режимом бурения понимается совокупность параметров, определяющих эффективность процесса разрушения пород тем или иным способом. Для равных способов...
-
Забойные механизмы и породоразрушающий инструмент, Гидроударники - Буровые установки
Эффективность колонкового бурения значительно повышается при одновременном воздействии на породоразрушающий инструмент осевой нагрузки, крутящего момента...
-
Меры борьбы с поглощениями промывочной жидкости - Буровые установки
Поглощение промывочной жидкости - одно из наиболее серьезных осложнений при бурении. Затраты на ликвидацию поглощения промывочных жидкостей составляют...
-
Глубина скважин, Крепость пород и устойчивость стенок скважин - Буровые установки
Проектная глубина скважины (наряду с ее значением) определяет тип и мощность выбираемого бурового станка, основные параметры бурового оборудования и...
-
Рекомендации по выбору различных буровых станков и установок - Буровые установки
Основными факторами, определяющими выбор буровой установки, являются целевое назначение, глубина бурения, конечный диаметр скважин, характер и свойства...
-
Геологическая документация и сохранность керна - Буровые установки
Извлеченный из скважины керновый материал является основным источником получения геологической информации при бурении геологоразведочных скважин....
-
Колонковое бурение алмазным породоразрушающим инструментом - Буровые установки
Алмазными коронками бурят породы VII - XIIкатегорий по буримости, а на больших глубинах и породы V - VIIкатегорий. Aлмазное бурение применяют обычно в...
-
Инструмент для ударно-канатного бурения скважин кольцевым забоем - Буровые установки
В комплект основного бурового инструмента для ударно-канатного бурения кольцевым забоем входят забивные стаканы (зонды, гильзы), ударные патроны,...
-
Вибрационно-вращательное бурение, Бурение погружными пневмопробойниками - Буровые установки
Вибрационно-вращательное бурение при инженерно-геологических изысканиях применяют в комбинации с вибрационным. Оно эффективно при глубине скважины более...
-
Переходники геологоразведочные - Буровые установки
Переходники служат для соединения бурильных труб с колонковой трубой, также с колонковой и шламовой трубами. Они выпускаются двух видов: фрезерные (для...
-
Назначение буровых работ - Буровые установки
К Буровым работам относятся сооружение скважин инженерно-геологического назначения любого диаметра и глубины, которое осуществляется преимущественно...
-
Классификация бурильных труб (ГОСТ 631-75), Конструкция ВЗД - Технология бурения скважин
1. По категориям скважины : А) для структурно-поискового бурения, ремонта скважин применяют трубы длиной 6; 8; 11,5 м и d=60-102 мм; Б) для глубокого...
-
Классификация аварий при бурении нефтяных и газовых скважин В процессе бурения нефтяных и газовых скважин аварией считают нарушение технологического...
-
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ ШПУРОВ И СКВАЖИН - Общие вопросы организации ведения взрывных работ
Классификация и общая характеристика способов бурения Процесс бурения состоит из разрушения породы на забое шпура (скважины) буровым инструментом и...
-
Медленновращательное бурение - Буровые установки
При Медленновращательном бурении в качестве породоразрушающего инструмента используют Ложковые и спиральные буры . Процесс бурения может осуществляться,...
-
Назначение буровых скважин - Буровые установки
По назначению скважины, проходимые при инженерно-геологических изысканиях, подразделяются на: А)зондировочные; 6) разведочные (в том числе технические);...
-
Инструмент для ударно-вибрационного бурения - Буровые установки
В качестве породоразрушающего инструмента при вибробурении чаще всего используют Виброзонды. Виброзонд представляет собой трубу длиной 1-3 м, имеющую на...
-
Особенности эксплуатации СПБУ - Полупогружные буровые установки
В процессе всего срока эксплуатации СПБУ должна обеспечивать безопасность производства работ при строительстве нефтяных и газовых скважин. Эта...
-
Технология бурения шурфов - Буровые установки
Общие рекомендации по бурению шурфов состоят в следующем. Процесс углубления шурфа при вращательном бурении состоит из разрушения забоя осуществляемого...
Способы и технические средства погружения и извлечения обсадных труб - Буровые установки