Аннотация
Калиниченко О. И.; Хохуля А. В.; Калиниченко Ю. О.; Тельбиш М. Ю.; Тельбиш Т. Ю. Перспективы развития технологической схемы многорейсового бурения скважин с борта судов общетехнического назначения В статье приведены новые технические разработки, направленные на повышение эффективности установок УМБ-130М при бурении инженерно-геологических скважин глубиной до 50 м с борта неспециализированных судов.
Рисунок 1 - Схема устройства
Положительным опытом, предопределившим дальнейшее развитие и расширение области забортной технологической схемы многорейсового бурения скважин глубиной до 50 м, явились показатели применения установок УМБ-130М, достигнутые в процессе инженерно-геологических изысканий на углеводородных месторождениях украинской зоны акваторий Черного и Азовского морей. По сравнению со схемой проходки таких скважин стационарными буровыми станками вращательного бурения, размещенными на специализированных буровых судах, использование УМБ-130М обеспечило более чем 3-х кратное увеличение производительности и рентабельности рассматриваемой области морского бурового производства
На рис.1 представлена комплектность и принципиальная схема размещения оборудования установки УМБ-130М на палубе судна. В составе установки предусматривается гидроударный буровой снаряд (ГБС) и три самостоятельные системы: система привода; система спуска и подъема ГБС; система подъема и спуска донной стабилизирующей опоры. Система привода ГБС состоит из бурового насоса, обвязка которого включает нагнетательный шланг, регулировочный вентиль и питатель. Оборудование системы для выполнения операций по спуску и подъему ГБС состоит из штатной грузовой стрелы судна и буровой лебедки планетарного типа, которая через трос 1 и грузовой переходник 4 соединяется с ГБС. Составляющими элементами системы спуска и подъема донной опоры, выполненной в виде донного основания 10 с направляющей воронкой 9, являются грузовая лебедка и талевая система. Последняя представляет собой полиспаст, канат которого пропущен через шкивы трех опорных стоек 3 и шкивы 8, установленные на донном основании 10, обеспечивая гибкую связь опоры с судном. Для натяжения направляющих ветвей каната с компенсацией его длины при перемещениях судна предусмотрен груз 11. Процесс бурения выполняется по бесколонной технологической схеме, предусматривающей поинтервальное углубление скважины с комбинированным способом разрушения осадков на отдельных отрезках ее ствола, реализующимся гидроударным буровым снарядом: с отбором керна за счет частотно-ударного погружения бурового снаряда в осадки; без отбора керна за счет размыва пород на ранее пройденном без крепления участке скважины. Вместе с тем, не во всех случаях эффективность принятой бесколонной технологической схемы и разработанной техники удовлетворяли практике бурения. Типовым препятствием, существенно ограничивающим уровень производительности УМБ-130М, являлись сложности обеспечения одноствольной схемы бурения скважины для достижения проектной глубины изысканий. При этом образующим условием для осуществления такой схемы, предусматривающей многократное повторение операций спуска и подъема ГБС, является сохранение устойчивого положения стабилизирующей опоры в течение всего цикла проходки скважины.
Проблематичность соблюдения отмеченного требования в основном обусловлена заложенным характером взаимосвязи масс донного основания, троса талевой системы и компенсирующего груза, как составных элементов в комплекте УМБ-130М, обеспечивающих направленный спуск ГБС в патрубок донного основания. Вместе с тем, компенсирующий груз, обеспечивая натяжения ветвей направляющего троса, одновременно является фактором снижения опорного веса донного основания. Учитывая плоскую поверхность контакта донного основания и дна, вероятность наклона или смещения стабилизирующей опоры от координаты точки бурения существенно возрастала. Это затрудняло, а иногда полностью исключало вход ГБС в направляющую воронку опоры. Как следствие, за период применения установки в ходе работ на объектах Черного моря бурение около 15 % скважин выполнялось по кустовой схеме, с повторной бескерновой проходкой ствола от нулевой отметки до ранее достигнутой глубины отбора керна. Дополнительные трудности связаны с неустойчивостью донных отложений, слагающих верхний интервал скважины (0…10-12 м). Практически во всех случаях породы выделенного интервала устья имеют тенденцию к интенсивному обрушению, препятствуя формированию ствола скважины в процессе ее проходки. При глубине бурения более 20 м, предполагающего увеличенное количество рейсов с гидроочисткой ствола до проектной глубины отбора керна, не исключается запредельный размыв устья в зоне опорного участка донного основания, что также может вызвать потерю вертикальности стабилизирующей опоры, с последующим осложнением попадания ГБС в направляющую воронку.