Російска Українська Англійська

Малик Денис Володимирович

Малик Денис Володимирович

ДонНТУ

Гірничо-геологічний факультет (ГГФ), группа ТТР-02

e-mail: maden_85@ukr.net

Тема магістерської роботи:

"Розробка і обгрунтовування параметрів комплексу основного і допоміжного устаткування для буріння свердловин з бурових суден з використанням багатофункціональних гідроударных бурових снарядів".

                                                                      Керівнік: Каракозов Артур Аркадйович


  Біографія   |   Автореферат   |   Бібліотека   |   Посилання   |   Результати пошуку  |   Індивідуальне завдання  

Автореферат

По темі магістерської роботи: "Розробка і обгрунтовування параметрів комплексу основного і допоміжного устаткування для буріння свердловин з бурових суден з використанням багатофункціональних гідроударних бурових снарядів"



           Дана тема зачіпає дуже обширний матеріал. Для того, щоб розкрити його повністю було ухвалене рішення про те, щоб об'єднати мою роботу з роботою магістра Абрамова О.М. Таким чином вона стала комплексною, тобто сфера дослідження залишилась однаковою, а об'єкти дослідження і подальшого удосконалення різні. Посилання на сайт Абрамова Олександра Миколайовича.

НАЙМЕНУВАННЯ І ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ

Занурювальна гидровібраційна установка призначена для буріння на глибину до 8 м і діаметром 130 мм в породах I-IV категорій по буримости при пошуках і розвідці підводних родовищ будівельних матеріалів, морських розсипних родовищ різних корисних викопних, інженерно-геологічних дослідженнях на морі і інших водоймищах при глибині води до 50 м з среднетоннажных і малотоннажних бурових судів. Привласнити установці найменування " Установка гідровібраційна занурювальна ".

МЕТА І ПРИЗНАЧЕННЯ РОЗРОБКИ

Мета створення морського пробовідбірника для буріння свердловин глибиною 50 м по рихлих донних відкладеннях I-IV категорій з прослоями порід до VI категорій по буримости з средньотонажних бурових судів.

НОВІ ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ І ТЕХНОЛОГІЯ ПОІНТЕРВАЛЬНОГО БУРІННЯ ГЛИБОКИХ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ СВЕРДЛОВИН НА ШЕЛЬФІ

     Освоєння нафтових і газових родовищ шельфу вимагає проведення детальних інженерно-геологічних досліджень, необхідних для споруди морських бурових платформ і прокладки підводних трубопроводів. Найважливішою складовою частиною досліджень є бурові роботи, результати яких дають можливість правильно інтерпретувати інформацію, отриману при геофізичних дослідженнях дна, і, зрештою, визначити геологічну будову освоюваної ділянки шельфу. Бурові роботи включають буріння дрібних свердловин глибиною 4-6 м (пробовідбір) і буріння інженерно-геологічних свердловин, глибина яких визначається умовами залягання порід мінерального дна, прихованого під відкладеннями нестійких порід (іли, піски і т.д.), і звичайно не перевищує 25-30 м.

Схема роботи установки багаторейсового буріння

                                                                

Схема роботи установки багаторейсового буріння (GIF: width 115*Height 299 pix; frame 5; File size=52,4 KB):

     Для реалізації запропонованої технології багаторейсового буріння було вирішене використовувати занурювальну гідроударну установку однорейсового буріння УГВП-130/8М, що використовується при проведенні пробовідбору. До складу установки входить гідроударний буровий снаряд установки УГВП-130/8 і рамна опора, аналогічна опорі установки ПУВБ-150.

Занурювальні установки.

     Занурювальні установки для однорейсового буріння підводних свердловин при глибині моря до 100 м є унікальними пристроями завдяки наступним перевагам: Для приводу використовується морська вода; установка автономна по відношенню до судна, яке може закріплюватися на одному якорі; установки можуть вмонтовуватися на мало- і средньотонажних суднах; дистанційне нарощування ефективної потужності здійснюється зміною подачі рідини в гідродвигун; висока продуктивність, надійність, простота обслуговування і низька вартість установки.

     Установки широко і ефективно застосовуються при дослідженнях на шельфі Чорного моря (Кримська і Причорноморська пошукові експедиції) і шельфі морів Крайньої Півночі (Арктична морська інженерно-геологічна експедиція) і Далекого Сходу (Дальньо-східна морська інженерно-геологічна експедиція) і ін. Установки гідровібраційні занурювальні (УГВЗ) призначені для однорейсового буріння свердловин в грунтах піщано-глинистого комплексу з прослоями твердих порід і по галечних для валуна відкладеннях. Застосовуються з судів малої водотоннажності, у яких висота вантажопідйомної стріли не забезпечує підйом довгої установки над бортом. УГВЗ складаються із стабілізуючої опори, що саморозкривається і самоскладається, бурового снаряда (гідроударник і керноприємник) і комплексу допоміжного устаткування для утримання опори за бортом судна і перенесення бурового снаряда через борт в горизонтальному положенні. Занурення керноприємника в грунт відбувається під дією чотирьох чинників: ударів, вібрації, розмиву по зовнішній стороні бурового снаряда і безінерційного навантаження. гідроударник в нижній частині забезпечений насосним блоком для створення зворотної промивки в керноприємной трубі, що забезпечує збільшення тієї, що рейсової поглибила і збереження структури кернового матеріалу.

Технічні характеристики УГВП

Параметри

Тип установки

УГВП-130 УГВП-150
Діаметр гідроударника, мм
Глибина буріння за рейс, м
Діаметр керна, мм
Вихід керна %
Швидкість буріння, м/мин
Довжина установки, м
Маса установки, кг
108
8
90
80..100
1 - 1.7
10
375
127
6
112
80..100
1 - 1.5
8
500

Занурювальна ударно-вібраційна установка ПУВБ-150

    Призначена для однорейсового буріння свердловин в м'яких породах піщано-глинистого комплексу. Застосовується на судах, які мають вантажопідйомні системи для підйому над бортом на висоту не менше 6 м. Складається з опори, що включає раму, направляючі стійкі і рухому каретку, і бурового снаряда, в який входить гідроударник і керноприймач.

Технічна характеристика ПУВБ-150

Параметри

Характеристики
Діаметр свердловини мм
Глибина буріння за рейс м
Діаметр керна, мм
Вихід керна, %
Швидкість буріння об/мин
Довжина установки, м
Маса установки, кг
150
4.5
125
90
1 - 1.5
6
650

Занурювальна гідрообертаюча установка ПГВУ-132/6

    Призначена для обертального однорейсового буріння в породах середньої твердості. Складається з поршневого гідродвигуна і гвинтового редуктора для перетворення поступального переміщення штока в обертальний рух шпінделя і пов'язаного з ним колонкового набору.

Технічна характеристика ПГВУ-132/6

Параметри

Характеристики
Діаметр свердловини, мм
Глибина буріння за рейс, м
Діаметр керна, мм
Вихід керна, %
Частота обертання, об/мин
Момент, що крутить, на шпінделі Нм
Подача промивальної рідини л/мин
Маса установки, кг
132
6
110
85
200
220
280
250

Газокернозбірний снаряд ГКС-112

    Призначений для відбору проб в м'яких і рихлих породах піщано-глинистого комплексу і уловлювання що знаходиться в породах газу з метою визначення його якісного складу. Застосовується при гідроударному і обертальному бурінні з одинарною і подвійною колонковой трубою.

Технічна характеристика ГКС-112

Параметри

Характеристики
Діаметр буріння, мм
Глибина буріння за рейс, м
Діаметр керна, мм
Вихід керна, %
Об'їм Газокернозбірної камери, см3
Довжина установки, мм
Маса установки, кг
112
біля 1 м
75
більш 80
1300
1630
біля 35

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

    Створення гідроударних бурових снарядів з тією, що підвищеною рейсовою поглибила (до 50 м), в яких додатково забезпечується розмив стінок свердловини, що створює умови, при яких занурення і витягання занурювальний буровий снаряд (ЗБС) проводиться без впливу зусиль тертя по зовнішній поверхні подвійного колонкового набору. Установка УМБ-130 відноситься до класу легких технічних засобів, що експлуатуються з борту плавзасобу середньої водотоннажності. Вперше в практиці морського бурового виробництва установка такого класу забезпечує буріння свердловин завглибшки до 50м без спуску водовідокремлюючих колон і закріплення свердловини обсадними трубами. Завдяки гнучкому зв'язку агрегату і плавзасобу, експлуатація УМБ допускає можливість обмеженого дрейфу бурового судна, що виключає необхідність жорсткої стабілізації бурового судна над гирлом свердловини і значно зменшує непродуктивний час, пов'язаний з постановкою судна на якорі. Для реалізації процесу проходки свердловин використовується обмежений перелік устаткування: буровий насос, що забезпечує подачу не менше 450 л/мін і тиск 3,5 - 4,5 МПа; штатна вантажна стріла і лебідка вантажопідйомністю не менше 25 кН; допоміжна лебідка вантажопідйомністю не менше 10 кН. Виключення з переліку традиційного бурового агрегату такого енергоємного і габаритного устаткування як бурова вежа, буровий верстат, місткості для приготування, зберігання і очищення бурового розчину, бурильні труби, труборазворіт і ін., дозволяє експлуатувати УМБ-130 з неспеціалізованих бурових судів. Основним елементом установки є багатофункціональний занурювальний буровий снаряд (ЗБС) (рис.1)

Технічна характеристика гідроударного бурового снаряда

Найменування Значення параметра
Гідроударний механізм
Габарити:
- зовнішній діаметр
- довжина
- маса
Робоча характеристика:
- витрата рідини
- тиск на привід
- частота ударів
- енергія удару
- потужність на привід
Колонковий набір (комплекти)
Зовнішня труба:
- діаметр (зовнішній / внутрішній),мм
- довжина мм
Внутрішня керноприймальна труба:
- діаметр (зовнішній / внутрішній), мм
- довжина, мм
Башмак ріжучий
- діаметр (зовнішній / внутрішній), мм
- кут підгострювання,
Кернорвідривач
Пусковий вузол:
- верхній

- нижній

Гідроударник диференційної дії

127 мм
2300 мм
160 кг

230 - 250 л/мин
2 - 4 МПа
20 - 25 Гц
80 - 110 Дж
8-15 кВт
Подвійна колонкова труба

127/117
4250, 5250, 6250

108/98
4000, 5000, 6000

130/94
30о
Пелюсткового типу

Поршневий, з фіксованим положенням і примусовим управлінням тиском рідини
Клапанно-золотникового типу з оперативним управлінням швидкісним натиском рідини

Схема гідроудагного бурового снаряда
а)                        б)

    Рис. 1 – Склад і схема гідроударного бурового снаряда і схема розподілу рідини: а) – в режимі гідророзмиву опадів; би) – в режимі відбору керна; 1 – гідроударник; 2 – насосний блок; 3 – колонковий набір; 4 – верхній пусковий вузол; 5 – нижній пусковий вузол; 6 – башмак; 7 - Кернорвідривач

    

ВИВОД

    Нова технологія багаторейсового буріння свердловин з використанням установок серії УМБ-130 дозволяє виключити використовування бурильних і обсадних труб, глинистих і спеціальних розчинів для промивки свердловин. При проходці свердловин допускається можливість часткового дрейфу бурового судна щодо точки буріння. Технічні характеристики установок дозволяють використовувати їх на судах і плавзасобах різного типу з достатнім енергетичним забезпеченням, обладнаних відповідними вантажопідйомними механізмами і мають можливість 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.


  Біографія   |    Автореферат    |   Бібліотека   |   Посилання   |   Результати пошуку  |   Індивідуальне завдання  

  Магістри ДонНТУ  ||   До початку  ||   Сайт ДонНТУ