Библиотека

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ (часть 1)

В комплексе геолого-технические условия бурения, включая характеристики физико-механических свойств горных пород, их буримости, трещиноватости, устойчивости, проницаемости, являются основанием для выбора способов и средств бурения - проектирования технологии проходки скважин, схема последовательности которого приведена на рис. 5.1. Придерживаясь этой принятой на практике схемы, мы будем рассматривать вопросы технологии разведочного бурения скважин.

Одним из важнейших технико-технологических решений является выбор конструкции (проектирование) скважины.

Проектирование конструкции скважины на основе анализа геологических условий и ее целевого назначения включает в себя определение конечного диаметра бурения, диаметров скважины на каждом из интервалов, их длины, а также диаметра длины, глубины посадки, способа заделки башмака обсадных колонн, участков тампонирования, цементации зон осложнений, что является первым шагом в проектировании технологии бурения, поскольку определяет все последующие элементы технологии.

Конструкция скважины определяется целевым назначением буровых работ, геологическим заданием, видом полезного ископаемого, сложностью горно-геологических условий залегания полезного ископаемого, способом бурения.

Рациональная конструкция должна иметь следующие характеристики:

• конечный диаметр является минимально возможным с учетом получения достоверной геологической информации по керну различных полезных ископаемых, проведения скважинных исследований и применения соответствующих технических средств (пробоотборников, геофизических зондов, оборудования для проведения опытных откачек воды);
• минимальное количество обсадных колонн и минимальные глубины их спуска в соответствии с возможными геолого-техническими осложнениями, включая потерю промывочной жидкости, интервалы неустойчивых горных пород и т.д.;
• - типоразмеры породоразрушающего инструмента, бурильных, колонковых и обсадных труб соответствуют рациональным соотношениям между ними при данном способе бурения.

Производственный опыт и проведенные исследования показали, что наилучшие результаты бурения обеспечиваются малыми диаметрами породоразрушающего инструмента (46 - 59 мм). Однако не всегда скважины такого диаметра позволяют выполнить геологическую задачу. Прежде всего, это связано с необходимостью получения керновых проб, геометрический эквивалент которых (минимальный размер, позволяющий получить достоверные среднестатистические характеристики оруденения) в поперечном направлении был бы не меньше диаметра керна. В табл. 5.1 приведены минимально допустимые диаметры керна при разведке различных видов полезных ископаемых.

Таблица 5.1

Минимально допустимые диаметры керна и скважин

Помимо этого, необходимо учитывать возможность применения геофизической и другой скважинной аппаратуры. При этом имеет значение не только диаметр скважины, но и характер покрытия стенок скважины: металлическое экранирование стенок обсадными трубами, наличие цементного кольца или глинистой корки. Диаметры геофизических зондов, как правило, составляют 30-40 мм, а керногазонаборников - 73-89 мм. Типоразмеры устройств для отбора ориентированного керна и снаряды направленного бурения - в пределах 59 мм. Аппаратура визуального обзора стенок скважин (скважинные фотокамеры) предназначена для использования в скважинах диаметром 76-93 мм. Минимальные размеры временных пакеров и устройств для гидрогеологических исследований скважин составляют 73 мм.

Минимально допустимые диаметры скважин в зависимости от габаритных размеров применяемой аппаратуры приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Возможность применения того или иного скважинного прибора в условиях металлического и безметаллического крепления стенок определяется принципами работы прибора и регламентируется его паспортными характеристиками.

"Разведочное бурение" / А.Г. Калинин, О.В. Ошкордин, В.М. Питерский, Н.В. Соловьев, "Недра" М 2000

Вернуться в списку статей