АВТОРЕФЕРАТ
Комплексная магистерская работа совместно со студентом: Малык Д.В.
НАИМЕНОВАНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Погружная гидровибрационная установка предназначена для бурения
на глубину до 8 м и диаметром 130 мм в породах I-IV категорий по буримости при
поисках и разведке подводных месторождений строительных материалов, морских
россыпных месторождений различных полезных ископаемых, инженерно-геологических
исследованиях на море и других водоемах при глубине воды до 50 м со
среднетоннажных и малотоннажных буровых судов. Присвоить установке наименование
"Установка гидровибрационная погружная ".
ЦЕЛЬ И НАЗНАЧЕНИЕ РАЗРАБОТКИ
Цель создания морского пробоотборника для бурения скважин
глубиной 50 м по рыхлым донным отложениям I-IV категорий с прослоями пород до VI
категорий по буримости со среднетоннажных буровых судов.
НОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И ТЕХНОЛОГИЯ ПОИНТЕРВАЛЬНОГО БУРЕНИЯ
ГЛУБОКИХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СКВАЖИН НА ШЕЛЬФЕ
Освоение нефтяных и газовых
месторождений шельфа требует проведения детальных инженерно-геологических
изысканий, необходимых для сооружения морских буровых платформ и прокладки
подводных трубопроводов. Важнейшей составной частью изысканий являются буровые
работы, результаты которых дают возможность правильно интерпретировать
информацию, полученную при геофизических исследованиях дна, и, в конечном итоге,
определить геологическое строение осваиваемого участка шельфа. Буровые работы
включают бурение мелких скважин глубиной 4-6 м (пробоотбор) и бурение
инженерно-геологических скважин, глубина которых определяется условиями
залегания пород минерального дна, скрытого под отложениями неустойчивых пород
(илы, пески и т.д.), и обычно не превышает 25-30 м.
Схема работы установки многорейсового бурения: (Width 115/Height 299/frame 5/File size;52,4 KB)
Для реализации предложенной технологии
многорейсового бурения было решено использовать погружную гидроударную установку
однорейсового бурения УГВП-130/8М, используемую при проведении пробоотбора. В
состав установки входит гидроударный буровой снаряд установки УГВП-130/8 и
рамная опора, аналогичная опоре установки ПУВБ-150.
Погружные установки.
|
Технические характеристики УГВП
Параметры |
Тип установки |
УГВП-130 |
УГВП-150 |
Диаметр гидроударника, мм Глубина бурения за
рейс, м Диаметр керна, мм Выход керна, % Скорость бурения,
м/мин Длина установки,м Масса установки, кг |
108 8 90 80..100 1 -
1.7 10 375 |
127 6 112 80..100 1 -
1.5 8 500 | |
Погружная ударно-вибрационная установка ПУВБ-150
Предназначена для однорейсового бурения
скважин в мягких породах песчано-глинистого комплекса. Применяется на судах,
имеющих грузоподъемные системы для подъема над бортом на высоту не менее 6 м.
Состоит из опоры, включающей раму, направляющие стойки и подвижную каретку, и
бурового снаряда, в который входит гидроударник и керноприемник.
|
Техническая характеристика ПУВБ-150
Параметры |
Характеристики |
Диаметр скважины, мм Глубина бурения за рейс,
м Диаметр керна, мм Выход керна, % Скорость бурения,
м/мин Длина установки, м Масса установки, кг |
150 4.5 125 90 1 -
1.5 6 650 | |
Погружная гидровращательная установка ПГВУ-132/6
Предназначена для вращательного
однорейсового бурения в породах средней твердости. Состоит из поршневого
гидродвигателя и винтового редуктора для преобразования поступательного
перемещения штока во вращательное движение шпинделя и связанного с ним
колонкового набора.
Техническая характеристика ПГВУ-132/6
Параметры |
Характеристики |
Диаметр скважины, мм Глубина бурения за рейс,
м Диаметр керна, мм Выход керна, % Частота вращения,
об/мин Крутящий момент на шпинделе, Нм Подача промывочной
жидкости, л/мин Масса установки, кг |
132 6 110 85 200 220 280 250 | |
Газокернонаборный снаряд ГКС-112
Предназначен для отбора проб в мягких и
рыхлых породах песчано-глинистого комплекса и улавливания находящегося в породах
газа с целью определения его качественного состава. Применяется при гидроударном
и вращательном бурении с одинарной и двойной колонковой трубой.
Техническая характеристика ГКС-112
Параметры |
Характеристики |
Диаметр бурения, мм Глубина бурения за рейс,
м Диаметр керна, мм Выход керна, % Объем казокернонаборной
камеры, см3 Длина установки, мм Масса установки, кг |
112 около 1 м 75 более
80 1300 1630 около 35 |
Техническая характеристика гидроударного бурового снаряда
Наименование
|
Значение параметра
|
Гидроударный
механизм Габариты: - наружный диаметр - длина - масса
Рабочая характеристика: - расход жидкости - давление на
привод - частота ударов - энергия удара - мощность на
привод Колонковый набор (комплекты) Наружная труба: - диаметр
(наружный / внутренний), мм - длина, мм Внутренняя керноприемная
труба: - диаметр (наружный / внутренний), мм - длина, мм Башмак
режущий - диаметр (наружный / внутренний), мм - угол
приострения, Кернорватель Пусковой узел: - верхний
-
нижний
|
Гидроударник
дифференциального действия
127 мм 2300 мм 160 кг
230 -
250 л/мин 2 - 4 МПа 20 - 25 Гц 80 - 110 Дж 8-15 кВт Двойная
колонковая труба
127/117 4250, 5250, 6250
108/98 4000,
5000, 6000
130/94 30о Лепесткового
типа
Поршневой, с фиксированным положением и принудительным
управлением давлением жидкости Клапанно-золотникового типа с
оперативным управлением скоростным напором жидкости
|
а)
б)
Рис. 1 – Состав и схема гидроударного
бурового снаряда и схема распределения жидкости: а) – в режиме гидроразмыва
осадков; б) – в режиме отбора керна; 1 – гидроударник; 2 – насосный блок; 3 –
колонковый набор; 4 – верхний пусковой узел; 5 – нижний пусковой узел; 6 –
башмак; 7 - кернорватель
ВЫВОД Новая технология
многорейсового бурения скважин с использованием установок серии УМБ-130
позволяет исключить использование бурильных и обсадных труб, глинистых и
специальных растворов для промывки скважин. При проходке скважин допускается
возможность частичного дрейфа бурового судна относительно точки бурения.
Технические характеристики установок позволяют использовать их на судах и
плавсредствах различного типа с достаточным энергетическим обеспечением,
оборудованных соответствующими грузоподъемными механизмами и имеющими
возможность постановки кормового якоря.
Литература
1.Забойные винтовые двигатели для бурения /М.Т. Гусман, Д.Ф. Валденко, А.М. Кочнев, С.С. Никомаров. - М.: Недра, 1981.
2. Ильский А.Л., Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы. - М.: Недра, 1989.
3. Качан В.Г., Купчинский И.А. Бурение шахтных стволов и скважин.- М.: Недра, 1984.
4.Султанов Б.З., Шаммасов Н.Х. Забойные буровые машины и инструмент.- М.: Недра, 1976.
5. Калініченко О.І., Каракозов А.А. Вибійні бурові машині. Учбовий посібник. - Донецьк : "Новый мир", 1998. - 116 с.
6. Ясов В.Г. Погружные гидравлические буровые машины. Учебное пособие. Днепропетровск, 1974.
7. Калиниченко О.И. Основные положение теории гидроударников прямого действия //Збірник наукових праць ДонДТУ. Серія гірничо-геологічна. - Донецьк (ДонДТУ), 2001. №24.- С.29-35
8. Калиниченко О.И. К вопросу повышения эффективной мощности гидроударных машин //Проблемы научно-технического прогресса в бурении геол. разв. скважин. Сборник докладов НТК. - Томск, 1991. - С.111-115.
9. Калініченко О.І., Каракозов А.А. Вибійні бурові машини. Учбовий посібник. - Донецьк: ДонДТУ, 1997. - 125 с.
10. Калиниченко О.И., Каракозов А.А., Зыбинский П.В. Новые технические способы и технология поинтервального бурения скважин на шельфе. //Збірник наукових праць ДонДТУ. Серія гірничо-геологічна. - Донецьк (ДонДТУ), 2001. - № 36. - С.144-148.
11. Калиниченко О.И., Квашин Е.В., Васин И.Д. О влиянии инерционных свойств жидкости на динамику поршня гидровибрационного пробоотборника //Совершенствование техники и технологии геол. разв. работ. Межвуз. науч. темат. сб. - Свердловск, 1990, - С.48-54.
12. Калініченко О.І., Русанов В.А. Аналіз етапу робіт по підвищенню рейсової проходки і збереженню кернового матеріалу при бурінні підводних свердловин //Збірник .наукових праць НГА України. - Дніпропетровськ, 1998. - Вып. 3, тому 2. - С.247-252.
13. Калиниченко О.И., Русанов В.А. Влияние условий работы насосного блока установки УГВП-130/8 на энергетические параметры погружателя //Науковий вісник НГА України. - Дніпропетровськ, 2000. - №. 3. - С.81-85.
14. Калиниченко О.И., Русанов В.А. Разработка и опытно-промышленные испытания технологических режимов ударно-вибрационного бурения донных отложений //Сборник научных работ НГА Украины. -Днепропетровск, 1998. - Вып. 6, том. 4. - С.32-36.
|